UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA) FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA SYLLABUS SEMESTRE ACADÉMICO I. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. : 2014-I DATOS GENERALES NOMBRE DEL CURSO CODIGO DEL CURSO CREDITOS DURACIÓN DEL SEMESTRE AÑO DE ESTUDIOS NUMERO DE HORAS SEMANALES 1.6.1. TEORIA 1.6.2. PRACTICA 1.6.3 TOTAL DE HORAS PRE – REQUISITO HORARIO 1.8.1. TEORIA 1.8.2. PRACTICA : : : : : Física General I B03101 04 17 Semanas I ciclo (1º año) : : 03 (51 semanas) 02 (34 semanas) 85 ( 17 Semanas ) Ninguno : PROFESOR RESPONSABLE : : : : Lunes de 8:00 – 11:00 am (aula 408) Lunes a Sábado en horarios separados por la E.A.P. (Lab. 301-321) Lic. Luis Alberto Bolarte Canals. Prof. Asociado D.E del DAFI. Grupo de Investigación de Física Médica. lucho631@hotmail.com 1.10. PROFESORES COLABORADORES 1.10.1. JEFE DEL LABORATORIO : Lic. Eduardo Custodio Chung. Prof. Auxiliar T.C del DAFNAM. Grupo de Investigación de Física Médica. 1.10.2. PROFESORES DE LABORATORIO : II. Profesores asignados del grupo de Física Médica. SUMILLA Los principios y leyes fundamentales de la física, con énfasis en mecánica de los cuerpos sólidos, oscilaciones, movimiento ondulatorio. Temperatura, calor y leyes que rigen los procesos termodinámicos. Cada uno de los temas tendrá aplicación a las Ciencias Biológicas. III. OBJETIVOS III.1. OBJETIVO GENERAL Identificar y analizar las leyes físicas de los fenómenos de la naturaleza relacionados con los seres vivos y que sirvan como base para otras asignaturas. III.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Explicar correctamente los conceptos y leyes físicas relacionados con las mediciones, análisis gráfico, cinemática, estática, dinámica, trabajo y energía, elasticidad de los materiales, hidrostática e hidrodinámica, termodinámica, movimiento oscilatorio y ondas mecánicas. Utilizar correctamente las unidades físicas en el Sistema Internacional de Unidades. Expresar correctamente una medición de una cantidad física y comprender la incertidumbre asociada a dicha medición. Aplicar los conceptos y leyes físicas en el estudio de fenómenos biofísicos. Desarrollar habilidades y destrezas en el manejo de instrumentos y equipos básicos mediante la realización de experimentos en el laboratorio. IV. EVALUACION FECHA 05 / 05 /14 07 / 07 / 14 14 / 07 / 14 16 / 07 / 14 E X A M E N PRIMER EXAMEN Semanas: 1,2,3,4,5,6 y 7. SEGUNDO EXAMEN Semanas: 9,10,11,12,13,14 y 15. EXAMEN SUSTITUTORIO Todo el Curso. Entrega de Notas a los Alumnos La evaluación se realizará de la siguiente forma: La nota final del curso (PF) resultará del promedio de los exámenes teóricos y de la evaluación práctica tal como sigue, Nota de Teoría (NT) 60% Nota de Práctica (NP) 40% 𝑃𝐹 = 6𝑁𝑇 + 4𝑁𝑃 10 La nota de Teoría será como sigue: 𝑁𝑇 = 𝐸1 + 𝐸2 2 Se tomará un examen sustitutorio el cual reemplazará a uno de los exámenes teóricos desaprobado. La nota de Práctica (NP) se promediará como sigue: 1. Nota de laboratorio 70% 2. Nota de seminarios de problemas, prácticas dirigidas, 30% prácticas domiciliarias y trabajo monográfico El estudiante podrá rendir un (01) examen sustitutorio en la parte teórica. V. METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA Se emplearán las siguientes modalidades: Clases teórico – práctico de tipo magistral, con el apoyo de material didáctico y equipos audiovisuales correspondientes. Prácticas dirigidas con participación directa del estudiante relacionadas con los aspectos teóricos impartidos de mayor importancia. Prácticas de laboratorio, las cuales tratarán de resaltar aspectos teóricos y será desarrollado con clases 100% experimentales asistidas por el profesor de laboratorio. Práctica domiciliaria para ser desarrollada por el estudiante y entregada en la siguiente clase al profesor, el cual contara con un fichero donde estarán todas las prácticas desarrolladas en el semestre por el estudiante. Trabajo monográfico personal de aplicación de la Física a las Ciencias Biológicas. VI. PROGRAMACION VI.1. PROGRAMA CALENDARIZADO VI.1.1. ORGANIZACIÓN DEL CURSO T E M A S 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 SEM 10 Magnitudes y unidades. Análisis gráfico. Cinemática. Estática. Dinámica. Trabajo. Energía. Propiedades elásticas de los materiales. Hidrostática. Hidrodinámica ( Hemodinámica). Termodinámica I : Calor. Termodinámica II: Procesos termodinámicos. Movimiento Oscilatorio. Ondas Mecánicas. Prof. Responsable Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals Luis Alberto Bolarte Canals VI.1.2. TEORIA FECHA CONTENIDO A DESARROLLAR Prof. RESPONSABLE (D / M / A) 24 03 14 Mediciones y unidades: LUIS A. BOLARTE C. Magnitudes físicas. Sistema de unidades. Sistema Internacional de unidades. Mediciones e incertidumbres. Incertidumbres tipo A y B. Desviación estándar, desviación estándar de la medida. Propagación de incertidumbres. 20 31 03 14 Análisis gráfico: Funciones lineales, potenciales y exponenciales. Recomendaciones para la construcción de gráficas en papel milimetrado, logarítmico y semilogaritmico. Interpolación y extrapolación. Linealización de funciones potenciales y exponenciales. Ecuaciones empíricas de funciones lineales, potenciales y exponenciales. Método de los mínimos cuadrados. 30 07 04 14 Cinemática: LUIS A. BOLARTE C. Sistemas de referencia. Movimiento rectilíneo: Velocidad media, velocidad instantánea, aceleración media, aceleración instantánea. Vector de posición y vector desplazamiento. Movimiento rectilíneo uniforme: Conceptos, leyes, gráficas, ecuaciones de movimiento. Movimiento rectilíneo uniformemente variado: Conceptos, leyes, gráficas, ecuaciones de movimiento. Movimiento Circular: Conceptos, leyes, ecuaciones de movimiento. Movimiento en dos dimensiones: Movimiento semiparabólico y parabólico. 40 14 04 14 Estática: Conceptos básicos: Fuerza, masa y peso. Primera ley de Newton. Aplicaciones. Tercera ley de Newton. Aplicaciones. Equilibrio. Primera condición de equilibrio. Momento de una fuerza respecto de un punto o eje. Segunda condición de equilibrio. Tipos de fuerzas: gravitatoria, de contacto, rozamiento estático, de tensión LUIS A. BOLARTE C. y compresión, musculares, etc. Aplicaciones 50 21 04 14 Dinámica: LUIS A. BOLARTE C. Segunda ley de Newton: la partícula sometida a una fuerza neta. Fuerza de rozamiento cinética. La segunda ley de Newton aplicada a una partícula en movimiento rectilíneo uniforme y variado, circular. Efectos fisiológicos de la aceleración. Momento lineal, impulso y conservación del momento lineal. Aplicaciones. 60 28 04 14 Trabajo: Definición. Unidades. Casos de trabajo mecánico. Trabajo realizado por una constante. Trabajo realizado por una variable. Trabajo neto. Potencia. Rendimiento. Gráficas. Aplicaciones. 70 05 04 14 80 12 05 14 90 19 05 14 LUIS A. BOLARTE C. fuerza fuerza Energía: LUIS A. BOLARTE C. Definición. Unidades. Energía cinética. Energía potencial. Transformación de la energía mecánica. Teorema del trabajo y la energía. Conservación de la energía. Velocidad metabólica. Ley de escala para la velocidad metabólica. Aplicaciones. PRIMER EXAMEN PARCIAL LUIS A. BOLARTE C. Propiedades Elásticas de los Materiales: LUIS A. BOLARTE C. Elasticidad, esfuerzo y deformación. Módulo de elasticidad, módulo de Young. Relaciones entre esfuerzo y deformación. Flexión y resistencia. Momentos cortantes y de torsión. Aplicaciones. 100 26 05 14 Hidrostática: LUIS A. BOLARTE C. Conceptos básicos: Presión, densidad, peso específico. Presión atmosférica. Presión en el seno de un fluido. Vasos comunicantes. Tubo en forma de U. Principio de Pascal. Prensa hidráulica. Principio de Arquímedes. Empuje, flotabilidad. Presiones corporales. Variación de la presión con la profundidad. Ecuación fundamental de la hidrostática. Aplicaciones. 110 02 06 14 120 09 06 14 Hidrodinámica: LUIS A. BOLARTE C. Caudal. Ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. Viscosidad y coeficiente de viscosidad. Ley de Poiseuille. Caída de Presión. Flujo Tutbulento. Gasto cardiaco. Velocidad media de la sangre en los vasos sanguíneos. Trabajo del corazón en cada sístole. Aplicaciones. Termodinámica I : LUIS A. BOLARTE C. Calor. Unidades. Caloría. Equilibrio térmico. Ley cero de la termodinámica. Temperatura. Termómetros. Escalas termométricas. Expansión térmica. Capacidad calorífica, cantidad de calor, calor específico, calor latente. Transferencia de calor. Regulación de la temperatura del cuerpo humano. 130 16 06 14 Termodinámica II : LUIS A. BOLARTE C. Sistemas termodinámicos. Trabajo efectuado por un fluido a presión constante. Primera ley de la termodinámica. Proceso termodinámico. Ciclo. Coordenadas termodinámicas. Aplicaciones a la primera ley: Proceso termodinámico cíclico, adiabático, isócoro, isobárico, isotérmico. Segunda ley de la termodinámica. Ciclo de Carnot. Entropía. Aplicaciones: Termodinámica biológica. 140 23 06 14 Movimiento oscilatorio: LUIS A. BOLARTE C. Movimiento Armónico Simple. Amplitud, periodo, frecuencia, longitud de onda. Relaciones entre el MAS y el MCU: Elongación, velocidad, aceleración. Periodo y frecuencia del oscilador armónico simple. Consideraciones energéticas del MAS. Péndulo simple. Periodo y frecuencia. Aplicaciones. 150 30 06 14 160 170 07 14 16 07 07 07 14 14 14 Ondas mecánicas: Definición. Propagación de una onda. Ondas transversales y longitudinales El modelo de onda. Ondas progresivas. Rapidez de una onda transversal en una cuerda. Reflexión y transmisión de ondas. Ondas sonoras. Ondas estacionarias, Aplicaciones. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL EXAMEN SUSTITUTORIO ENTREGA DE NOTAS A LOS ALUMNOS LUIS A. BOLARTE C. LUIS A. BOLARTE C. LUIS A. BOLARTE C. LUIS A. BOLARTE C. VI.1.3. PRACTICA EXPERIENCIA 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 E X P E R I M E N T O S Análisis de la teoría de la medición. Análisis gráfico. Movimiento rectilíneo acelerado. Equilibrio biomecánico. Transformaciones de energía. R E C U P E R A C I O N P R I M E R E X A M E N Densidad de sólidos y líquidos. Viscosidad. Calor específico. Movimiento oscilatorio. Velocidad del sonido en el aire. R E C U P E R A C I O N S E G U N D O E X A M E N VI.1.4. INSTRUCCIONES GENERALES Para el desarrollo del curso el estudiante deberá tener en cuenta: Asistir puntualmente a las clases de teoría y laboratorio para evitar interrupciones que distraigan el desarrollo normal de las clases (la tolerancia de ingreso será de 10 minutos). La asistencia es obligatoria tanto en teoría como en laboratorio (los estudiantes que tengan más del 30% de inasistencia será calificado en el acta promocional como DESAPROBADO). La firma de la asistencia a clase se entiende que es PERSONAL. Se aplicará las normas vigentes al respecto en caso de SUPLANTACION. El estudiante está obligado a consultar la bibliografía mencionada en el presente silabo después de cada tema y/o capitulo tratado. Los reclamos que hubieran por parte del estudiante, en las pruebas escritas se harán en el momento oportuno (al momento de la revisión de la prueba, no se aceptarán reclamos posteriores a la fecha indicada). Los trabajos monográficos y prácticas domiciliarias se entregarán en la fecha indicada, pasada dicha fecha no se tomará en cuenta para la evaluación. VII. BIBLIOGRAFIA 1. Bolarte Canals, Luis Separatas del curso 2014. 2. Cromer, Alan Física para las Ciencias de la vida y la salud. Ed. Reverté, S.A. Barcelona España. Reimpreso 2da. Edición 1996. 3. Frumento, S.A. Biofísica. Ed. MosbyDoyna. Libros, S.A. Reimpreso 3era. Edición 1995. 4. Jou, David – Otros Física para las Ciencias de la vida. Ed. McGraw Hill.1994. 5. Kane, Joseph. 6. 7. Parisi, Mario. 8. 9. Philip, Nelson. Física. Ed. Reverté. 2da. Reimpreso 2007. 10. Serway, Raymon. Fisica. Volumen I. Thomson. 3era. Edición 2004. Temas de Biofísica. Ed. McGraw Hill 2001. Física Biológica, energía, información, vida. Ed. Reverté. 2005.