Biología (plan 1997) 2017-1
Primer Semestre, Física
Grupo 5037, 20 lugares. 20 alumnos.
FACULTAD DE CIENCIAS, UNAM
FÍSICA
Biología, Semestre 2017-I
Clave: 1102
Grupo: 5037
Salón: Laboratorio de Física General 3
(planta baja, Depto. de Física)
Prof. (Teoría y Laboratorio): Dr. Radamés R. Reynoso M.
Correo electrónico: fisikradiation@ciencias.unam.mx
Ayudante: Fís. José Eduardo Méndez Delgado
Correo electrónico: eduardomendez@ciencias.unam.mx
Objetivos: Introducir al estudiante a las teorías y conceptos básicos sobre el comportamiento y la estructura de la materia, poniendo énfasis en los aspectos más relacionados a las ciencias biológicas. Desarrollar la capacidad de entender el funcionamiento y manejo del instrumental básico que se utiliza en el campo de la biología. Aplicar los conocimientos a situaciones cotidianas. Formar una cultura científica en el alumno.
Organización del curso: Curso teórico-práctico.
I) Evaluación:
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Asistencia mínima de 80% durante todo el curso.
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Exámenes teóricos (5), 30%.
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Tareas, 30%.
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Informes de laboratorio, 30%.
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Bitácora individual, 10%.
II) Temario:
INTRODUCCIÓN.
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Conceptos sobre medida. Manejo de datos. Estadística y parámetros de tendencia central.
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Física Clásica (mecánica). Cinemática. Fuerzas. Trabajo. Energía.
I. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
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Concepto de carga eléctrica y de su polaridad.
· Propiedades eléctricas de la materia. Los conductores, los dieléctricos y sus propiedades básicas.
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La corriente eléctrica y sus propiedades. El concepto de resistencia y ley de Ohm.
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Principios básicos de los circuitos eléctricos de corriente continúa.
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Concepto de magnetismo.
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El fenómeno de inducción electromagnética. La interrelación entre electricidad y magnetismo. Aplicaciones de la inducción.
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Introducción a los fenómenos ondulatorios y a las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético.
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La electrofisiología. Conceptos básicos de la transmisión neuronal. El potencial de acción. Modelos sustentados en circuitos eléctricos. Descripción funcional de los principales instrumentos utilizados en la electrofisiología.
II. OPTICA
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La luz, sus propiedades básicas, transmisión, velocidad.
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Los fenómenos de reflexión y refracción de la luz.
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Principios básicos de lo óptica geométrica. Espejos y lentes. Distancia focal y apertura.
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Óptica física. Difracción e interferencia.
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El microscopio como instrumento óptico. Descripción óptica del instrumento. Fundamentos ópticos de las técnicas de manejo del microscopio y de las limitaciones del instrumento.
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Espectroscopía óptica. El espectro óptico. Fuentes continuas y discretas. Identificación de los elementos por sus espectros. El espectro del hidrógeno.
III. LA TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA
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El debate filosófico y pre-científico sobre la continuidad de la materia.
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Las leyes de proporciones de la química. Los experimentos de Dalton. La teoría atómica de Dalton.
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El comportamiento de los gases. Las ideas entorno a la teoría cinética de gases.
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El concepto de molécula y peso molecular, el número de Avogadro y la solución del problema de la congruencia.
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Los fenómenos de sedimentación, el movimiento Browniano y el establecimiento científico de la teoría atómica.
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Las descargas en gases enrarecidos, la electrólisis, la ley de Faraday y el concepto de electrón como carga fundamental. Teoría atómica de la carga eléctrica.
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La radiación de cuerpo negro y el problema de su explicación. Las ideas de Plank. La teoría atómica de la radiación.
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La espectroscopía, la neutralidad del átomo, la composición del átomo, los modelos atómicos y el átomo nuclear. El átomo de Bohr. Introducción a las ideas cuánticas y a los fenómenos de interacción de la radiación con la materia.
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El núcleo atómico, el concepto de isótopo. La radiación y sus propiedades. Efectos biológicos de la radiación y protección radiológica.
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Introducción a la biofísica molecular. Fundamentos moleculares de la vida. Los métodos e instrumentos físicos de la Biología molecular.
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La fotosíntesis y la visión, analizados desde la física cuántica. Los fenómenos biológicos desde la perspectiva de la física.
IV. EL UNIVERSO Y LA VIDA
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La visión moderna de la estructura del universo. Estrellas, planetas y galaxias. La estructura del universo. La teoría del "Big Bang". Física de las estrellas. Formación de los sistemas planetarios y evolución de los planetas. El origen de la vida. Las posibilidades de la universalidad del fenómeno de la vida.
Bibliografía:
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MacDonald S. Física para las Ciencias de la Vida. Fondo Educativo Interamericano.
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Hobbie R. Intermediate Physics for Medicine and Biology. Wiley
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Kane J. y M. Sternheim. Física. Reverté.
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Cromer A. Física para las ciencias de la vida. Reverté.
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Lea S. y J. Burke. Física, la naturaleza de las cosas. International Thomson.
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Hewitt P. Física Conceptual. Trillas.
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Gittewitt, P. 1992. Conceptual Physics. Addison-Wesley.
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Flowers, B.H. y E. Mendoza 1970. Propierties of matter. John Wiley.
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Meiners H. 1970. Physics demostration experiments. Ronald.
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Hayden, H. 1975. Laboratory physics for the life sciences. Saunders.