Biología (plan 1997) 2024-1

Primer Semestre, Física

FÍSICA

Primer Semestre, Grupo 5050

10 créditos. 6 horas semanales. Clave 1102.

FORMATO DE LA CLASE:

El formato que estamos usando para esta clase y que ha funcionado bastante bien, tanto para los estudiantes como para la ayudante y para mí, ha sido usar, adicionalmente a las sesiones presenciales en la facultad, la plataforma Google Classroom, una vez que se inscriban, yo les doy los permisos para usar la sesión de este semestre 2024-1, así como el material y los horarios de clase. En esta plataforma subiremos material y a través de ella daremos avisos importantes de la clase.

Escríbanme a vosjhod@gmail.com o franciscojreyes1985@ciencias.unam.mx para darles acceso a la sala, cuando me escriban, en cada correo que envíen pongan como asunto Física_5050_2024-1. El código de la clase será:

(https://classroom.google.com/c/NjE1Mjc3NDgwNTg1?cjc=grhbhfu)

Nuestras clases de Física clases comenzarán el miércoles 16 de agosto de 2023, en el Laboratorio de Física General III.

EVALUACIÓN:

La evaluación se hará a través de exámenes, tareas, presentaciones en clase, los porcentajes para dicha evaluación serán:

Exámenes 50%, Tareas 40%, Presentaciones 10%.

Al final del semestre, si la calificación no es satisfactoria, el alumno podrá hacer exámenes de reposición, siempre y cuando haya presentado todos sus exámenes y tareas (donde las tareas deben estar, al menos, aprobadas).

TEMARIO:

I. INTRODUCCION. 5 h.

Se presentan conceptos básicos de la Física, en especial los de fuerza y las fuerzas

fundamentales, energía y trabajo, y su conservación, el de campo y el de estructura de la materia.

II. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO 15 h.

Analizar los fundamentos básicos de los conceptos de la electricidad y el magnetismo y su

aplicación en la electrofisiología.

II.1. Fenomenología y experimentación que conducen al desarrollo del concepto de carga

eléctrica y de su polaridad.

II.2. El concepto de campo eléctrico y del potencial eléctrico.

II.3. Fenomenología y experimentación del desarrollo conceptual del magnetismo.

II.4. Propiedades eléctricas de la materia, los conductores, los dieléctricos y sus propiedades

básicas.

II.5. La corriente eléctrica y sus propiedades. El concepto de resistencia y ley de Ohm.

II.6. Principios básicos de los circuitos eléctricos de corriente continua.

II.7. El fenómeno de inducción electromagnética. La interrelación entre electricidad y

magnetismo. Aplicaciones de la inducción.

II.8. Introducción a los fenómenos ondulatorios y a las ondas electromagnéticas, el espectro

electromagnético.

II.9. 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.

III. OPTICA 14 h.

Se proporcionan los conocimientos que permitan al alumno interpretar los fenómenos ópticos en

el funcionamiento del microscopio.

III.1. La luz, sus propiedades básicas, transmisión, velocidad.

III.2. Los fenómenos de reflexión y refracción de la luz.

III.3. Principios básicos de la óptica geométrica. Espejos y lentes. Distancia focal y abertura.

III.4. Optica física. Difracción e interferencia.

III.5. El microscopio como instrumento óptico. Descripción óptica del instrumento.

Aberraciones: su corrección. Diversas formas de la microscopía: contraste de fases, campo

obscuro y claro, etc. Fundamentos ópticos de las técnicas de manejo del microscopio y de las limitaciones del instrumento.

III.6. Espectroscopía óptica. El espectro óptico. Fuentes continuas y discretas. Identificación de los elementos por sus espectros. El espectro del hidrógeno.

IV. LA TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA 15 h.

Se estudia con detenimiento la base física de la materia y algunos fenómenos biológicos vistos desde la física.

IV.1. El debate filosófico y precientífico sobre la continuidad de la materia.

IV.2. Las leyes de proporciones de la química. Los experimentos de Dalton. La teoría atómica de Dalton.

IV.3. El comportamiento de los gases. Las ideas entorno a la teoría cinética de gases.

IV.4. La tabla periódica, el concepto de peso atómico y el problema de la congruencia de éstos.

IV.5. El concepto de molécula y peso molecular, el número de Avogadro y la solución del

problema de la congruencia.

IV.6. Los fenómenos de sedimentación, el movimiento Browniano y el establecimiento científico de la teoría atómica.

IV.7. Las descargas en gases enrrarecidos, la electrólisis, la ley de Faraday y el concepto de

electrón como carga fundamental. Teoría atómica de la carga eléctrica.

IV.8. La radiación de cuerpo negro y el problema de su explicación. Las ideas de Planck. La teoría atómica de la radiación.

IV.9. .La espectroscopía, la neutralidad del átomo, la composición del átomo, los modelos

atómicos y el átomo nuclear. El átomo de Bohr. La tabla periódica. Introducción a las ideas

cuánticas y a los fenómenos de interacción de la radiación con la materia.

IV.10. La valencia. Los enlaces químicos. Fundamentos de la química microscópica. Las

moléculas y sus propiedades.

IV.11. El núcleo atómico, el concepto de isótopo. La radiación y sus propiedades. Efectos

biológicos de la radiación y protección radiológica.

IV.12. Introducción a la biofísica molecular. Fundamentos moleculares de la vida. Los métodos e instrumentos físicos de la Biología molecular.

IV.13. La fotosíntesis y la visión analizados desde la física cuántica. Los fenómenos biológicos

desde la perspectiva de la física.

V. EL UNIVERSO Y LA VIDA 5h.

Se revisan en este tema las teorías sobre el origen del universo y de la vida.

V.1. 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.

V.2. El debate científico de las grandes incógnitas de la física y la biología.

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA:

Gittewitt, P. 1992. Conceptual Physics. AddisonWesley.

Hayden, H. 1975. Laboratory physics for the life sciences. Saunders.

Meiners H. 1970. Physics demostration experiments. Ronald.

Bibliografía complementaria:

Boorse, H.A.; L. Motz, J.H. Weaver. 1989. The atomic scientists: a biographical history. Wiley.

Careri G. 1984. Order and disorder in matter. Benjamin.

Flowers, B.H. y E. Mendoza 1970. Propierties of matter. John Wiley.

Gamow, G. 1966. Thirty years that shook physics. Dover.

Hoffman, B. 1959. The strange story of the quantum. Dover.

Thefil,J. y R.M. Hazem 1993. The sciences: an integrated aproach. Wiley.