CONTENIDO PROGRAMÁTICO

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1 CNTENID PRGRAMÁTIC Fecha Emisión: 2011/09/15 Revisión No. 1 AC-D-CF-8 Página 1 de 8 NMBRE DEL CNTENID PRGRAMÁTIC Biofísica y Laboratorio CÓDIG PRGRAMA Biología ÁREA DE FRMACIÓN Ciencias Básicas. Sub área: Ciencias Naturales. SEMESTRE 4 PRERREQUISITS Física General CRDINADR DE ÁREA Sandra Magaly Medina Araújo DCENTE (S) Mauricio Huertas CRÉDITS ACADÉMICS 4 HRAS DE ACMPAÑAMIENT DIRECT 3 HRAS DE TRABAJ MEDIAD 2 DIRIGID HRAS DE TRABAJ INDEPENDIENTE 7 Enfoque global de la asignatura Conceptos fundamentales, Fluidos, Termodinámica, Fenómenos bioeléctricos celulares, Magnetismo. JUSTIFICACIÓN El mundo moderno exige la integración de saberes y este sólo se da en el trabajo que puedan desarrollar diferentes disciplinas científicas y tecnológicas. Como una particular manifestación de la importante relación interdisciplinaria en el campo de la producción científica, se puede mostrar la unión de esfuerzos que existe entre las ciencias de la vida y la Física, si las primeras tienen un amplio e inexplorado campo de acción, la segunda posee un soporte y una herramienta que permite comprender de una manera más clara y profunda el mecanismo de funcionamiento de los fenómenos vitales en los seres vivos. Para comprender la necesidad de seguir un curso de Biofísica, se subraya en cada ocasión la adecuación del material a los procesos de la vida. Para lograr esto se utilizan ejemplos biológicos reales que ilustran cada proceso físico y se incluyen muchos problemas que relacionan la física con las ciencias de la vida. Esa manera de abordar los temas hace que aumente el interés de los estudiantes que de otro modo no tienen motivación para abordar el curso. BJETIV GENERAL De la labor del docente: rientar al estudiante durante su construcción de los conceptos físicos básicos de la Física de Calor y ndas. Motivar al estudiante para que asimile la física como perspectiva de reflexión con base en el AC-D-CF-8 Página 1 de 8

2 razonamiento inductivo que permite la creación de principios, leyes, teorías y modelos de explicación de fenómenos naturales y aplicaciones tecnológicas. Mostrar desde la base del razonamiento lógico deductivo, como a partir de las leyes de la física, puede diseñar e implementar procesos para la solución de problemas científico - tecnológicos de la Ingeniería. Proporcionar las herramientas tecnológicas necesarias para que desde la práctica experimental incremente el valor agregado a sus conocimientos. Del Estudiante: Conocer como a partir de la lógica inductiva se construye el conocimiento teórico en física y como a partir de las teorías y aplicando la lógica deductiva se solucionan situaciones problémicas, resaltando la relación existente entre la teoría y el experimento. Identificar e interpretar las leyes de la Biofísica, que describen y explican el comportamiento de las partículas, sistemas de muchas partículas y sólidos, desarrollando habilidad y destreza en la aplicación de estas leyes como inicio a su formación científica - básica que le permita sistematizar el trabajo en la solución de problemas tecnológicos. Generar criterios, a través del conocimiento físico de la materia y energía, que le permitan valorar y utilizar de manera científica y tecnológica los recursos naturales para un desarrollo sostenible de la nación. CMPETENCIA GLBAL Al terminar el curso el estudiante desarrollará competencias globales: Capacidad de aprender, desarrollando los procesos de análisis, síntesis y razonamiento crítico. CMPETENCIAS ESPECÍFICAS Específicas. Estas son las correspondientes al área e incluyen los conocimientos y destrezas que deben manejar los estudiantes. Cognitivas: El estudiante debe poseer un nivel adecuado de conocimientos sobre: Los fenómenos y leyes físicas fundamentales. Los conceptos y técnicas matemáticas aplicadas en la física. La metodología científica Las interrelaciones de la física con las demás ciencias naturales y la ingeniería, específicamente con las telecomunicaciones. Comunicativas: El estudiante estará en capacidad de: Producir informes, ensayos o resúmenes sobre tópicos relacionados con la disciplina. Investigativas: El estudiante estará en capacidad de: Explicar en forma verbal o escrita el significado físico de conceptos, leyes y principios de la Física de Calor y ndas. Interpretar información y literatura científica ESQUEMA GENERAL DE LS CNTENIDS AC-D-CF-8 Página 2 de 8

3 CNTENIDS CNCEPTS FUNDAMENTALES Introducción: Definición de Biofísica, relación con otros campos de la carrera. Definición de sistema y tipos de sistemas biológicos. FLUIDS. Densidad. Presión. Viscosidad. Hidrostática: principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Hidrodinámica: Bernouilli, fluidos reales(poiseuilli, Reynolds, Ley de Stokes). Aplicaciones en sistemas biológicos. Trabajo asistido de laboratorio: Densidad. Principio de Arquímedes. Viscosidad. TERMDINÁMICA. Conceptos de calor, temperatura, equilibrio térmico. Ley cero y definición de escalas termométricas. Funciones de estado. Propiedades intensivas y extensivas, dilatación y esfuerzos térmicos. La primera ley de termodinámica. Los procesos de transferencia de calor: Calorimetría, cambios de estado. Formas de transferencia de calor. Condiciones de equilibrio. Potencial electroquímico. Termodinámica de los procesos irreversibles: Flujos y fuerzas impulsoras, Ecuaciones fenomenológicas. Función de disipación. Estado estacionario y principio de mínima producción de entropía. La segunda ley de la termodinámica. Aplicaciones. Trabajo asistido de laboratorio: Dilatación Lineal. Calor Específico. FENÓMENS BIELÉCTRICS CELULARES. } Conceptos de electricidad: electrostática, fuerza eléctrica, campo eléctrico, potencial eléctrico. Superficies equipotenciales. Ley de hm y circuitos eléctricos. Capacitores Propiedades eléctricas de las membranas. Circuito equivalente de la membrana celular. Constante de tiempo. Circuito RC: curvas intensidad-voltaje. Procesos osmóticos. Potenciales químicos. Potenciales eléctricos. Potenciales electro-químicos. Potencial de membrana y circuito equivalente. Justificación termodinámica del circuito equivalente. Potencial de acción. Anatomía del potencial de acción. Fuerzas entrópicas. Molaridad, normalidad. Trabajo asistido de laboratorio: Superficies equipotenciales. Resistencia eléctrica. Aparatos de medición eléctrica. Ley de hm. Circuitos eléctricos. Circuito RC. sciloscopio. MAGNETISM. Conceptos fundamentales. Materiales ferromagnéticos, diamagnéticos y paramagnéticos. Inducción electromagnética. Trabajo asistido de laboratorio: Inducción electromagnética. AC-D-CF-8 Página 3 de 8

4 SISTEMA DE EVALUACIÓN Corte 1 (30%) Corte 2 (30%) Corte 3 (40%) Cantidad Valor % Cantidad Valor % Cantidad Valor % Trabajo asistido: Quices, talleres Docencia directa Parcial trabajo individual Laboratorios La calificación obtenida en cada corte, en el Laboratorio de Biofísica que el estudiante inscribió y cursa simultáneamente con la teoría, corresponde al 30% de cada corte en la asignatura teórica Biofísica. El docente del laboratorio de Biofísica, consigna las notas en la carpeta que para tal fin hay en el laboratorio. El docente de la asignatura teórica hará el cómputo correspondiente. La evaluación del laboratorio es acorde con la siguiente tabla: Corte 1 (30%) Corte 2 (30%) Corte 3 (40%) Cantidad Valor % Cantidad Valor % Cantidad Valor % docencia directa, cuices trabajo asistido sustentación trabajo individual Informes laboratorios BIBLIGRAFÍA REYES, T. PEDR J. Las Unidades de Medición Tienen su Cuento. UMNG ISBN: PARÍSI, M, Temas de Biofísica. McGraw Hill. Interamericana de Chile. Chile GNZALES, J. Introducción a la Física y Biofísica. Editorial Alambra, S.A. España LATRRE, R., LÓPEZ-BARNE, J., BEZANILLA, F., LLINAS, R. Biofísica y Fisiología Celular. Universidad de Sevilla. España BAIRD, (1991), Experimentación, México, Prentice Hall Hispanoamericana. LASKWSK, W., PHLIE, W. BIFÍSICA. mega. España MC DNALD, Física para las Ciencias de la Vida y de la Salud. Tercera Edición. Editorial Educativa. MIRABENT D., LLEBT J., PEREZ C. Física para las ciencias de la vida. Segunda edición. Mc. Grw Hill. CRMER ALAN, Física para las Ciencias de la Vida. Tercera edición Editorial Reverte AC-D-CF-8 Página 4 de 8

5 worth publishers. New York Referencia biblioteca UMNG: /L31c MATERIAL CMPLEMENTARI DE APRENDIZAJE PARA ESTUDIANTES Recursos didácticos. Laboratorio con Equipamiento de Equipos para la realización de prácticas de Mecánica rotacional, fluidos, termología y ndas mecánicas. Material Multimedia: Hardware: Laboratorio de Física con Equipamiento de Equipos de Computo e Interfaces para la adquisición y tratamiento de datos experimentales. Software: de las Interfaces compatible con Microsoft ffice. Enlaces en la red: Página del curso (Anterior Aula Virtual). Curso virtual: Física Mecánica. Control de Cambios Razones del Cambio Unificación de criterios de evaluación en el laboratorio. Cambio en los porcentajes de evaluación para el primero y segundo corte Cambio a la Revisión # 1 Fecha de emisión Acta Comité Departamento 11/12/ Dic 5/ /01/ Ene 16/ 14 AC-D-CF-8 Página 5 de 8

6 DEPARTAMENT DE FISICA PARCELADR BIFISICA - BILGIA Semana Fecha Enero 2 27 Ene 1 Febrero Febrero Febrero Febrero Febrero Marzo Marzo Marzo Semana Fecha TIP DE CLASE TIP DE CLASE TEMA ACTIVIDAD ACADÉMICA A DESARRLAR EN LA CLASE PRESENCIAL Definición de Biofísica, relación con otros campos de la carrera. Principio de Arquímedes. Densidad. Presión. Viscosidad. Hidrostática: principio de Pascal. Principio de Arquímedes. Hidrodinámica: Bernouilli. Viscosidad. Ley cero y definición de escalas termométricas. Funciones de estado. Propiedades intensivas y extensivas, dilatación y esfuerzos térmicos. ACTIVIDADES ACADÉMICAS INDEPENDIENTES QUE DEBE DESARRLLAR EL ESTUDIANTE Definición de sistema y tipos de sistemas biológicos. SI Unidades Aplicaciones en sistemas biológicos. fluidos reales(poiseuilli, Reynolds). Ley de Stokes. Conceptos de calor, temperatura, equilibrio térmico. Dilatación Lineal. Formas de transferencia de calor. Condiciones de equilibrio. La primera ley de termodinámica. Los La segunda ley de la termodinámica. procesos de transferencia de calor: Aplicaciones. Calorimetría, cambios de estado. Calor Específico. Calorimetría. Potencial electroquímico. Termodinámica de los procesos irreversibles: Flujos y fuerzas impulsoras, Ecuaciones fenomenológicas. Función de disipación. Superficies equipotenciales. Primer Parcial. Carga electrostática La segunda ley de la termodinámica. Resistencia eléctrica. Conceptos de electricidad: electrostática, fuerza eléctrica, campo eléctrico, potencial eléctrico. Aparatos de medición eléctrica. Superficies equipotenciales. Ley de hm y circuitos eléctricos. Aparatos de medición eléctrica. TEMA ACTIVIDAD ACADÉMICA A DESARRLAR EN LA CLASE PRESENCIAL Estado estacionario y principio de mínima producción de entropía. Líneas de campo Ley Coulomb La segunda ley de la termodinámica. Aplicaciones. Conductividad y resistividad eléctrica. Relaciones campo eléctrico, potencial eléctrico. Ídem. Leyes de Kirchhoff. Instrumentación eléctrica. ACTIVIDADES ACADÉMICAS INDEPENDIENTES QUE DEBE DESARRLLAR EL ESTUDIANTE AC-D-CF-8 Página 6 de 8

7 Marzo LABRTRI Capacitores. Propiedades eléctricas de las membranas. Curvas intensidad-voltaje. Circuito equivalente de la membrana celular. Análisis gráfico Mar 5 Abril Constante de tiempo. Circuito RC. Circuitos eléctricos. Análisis gráfico. Instrumentación eléctrica Abril Segundo Parcial. Procesos osmóticos. Potenciales químicos. Circuitos eléctricos. Modelo eléctrico membrana. Modelo eléctrico membrana Abril SEMANA SANTA Abril Abril 03 Mayo Mayo Mayo Potenciales eléctricos. Potenciales electroquímicos. Circuito RC. Potencial de membrana y circuito equivalente. sciloscopio. Potencial de acción. Anatomía del potencial de acción. Inducción electromagnética Inducción electromagnética. Constante de tiempo. Circuito RC: curvas intensidad-voltaje. Conceptos fundamentales del Magnetismo. Aplicaciones circuitos oscilantes Justificación termodinámica del circuito equivalente. scilógrafos. Fuerzas entrópicas. Molaridad, normalidad. Aplicaciones Inducción electromagnética. Materiales ferromagnéticos, diamagnéticos y paramagnéticos. Análisis gráfico Mayo Mayo EXAMEN FINAL Nota: La primera, segunda y tercera nota (30%,30% y 40%) se evaluarán de igual forma: Quices y otros 20% Parcial 50%. Laboratorio 30% Examen final 50% Bibliografía: BAUTISTA, M. J. Física Mecánica Traslacional. UMNG. Bogotá SERWAY y JEWETT.Física Para ciencias e ingenierías Vol 1. México. Editorial Thomson sexta edición. SEARS. ZEMANSKY. Física Universitaria. Vol. 1. México. Editorial Pearson Addison Wesley Décimo segunda. Departamento de Física. Tel: ext 1523 física@unimilitar.edu.co AC-D-CF-8 Página 7 de 8

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