Sede y localidad Alto Valle. General Roca Carrera Profesorado de Nivel Medio y Superior en Biología Programa de la asignatura Asignatura: Física de los procesos biológicos Año calendario: 2011 Carga horaria semanal: 7 hs. Franja Presencial 4 hs Franja Virtual 3 hs Cuatrimestre: segundo Créditos: Carga horaria total: 112 hs. Días y horarios de cursada: Jueves de 18 a 22 hs Horarios, días y lugar de consulta para alumnos: Jueves 17 a 18 hs, Sede UNRN, Gral Roca Horas de estudio recomendadas: 6 Profesor: Daniel Alfredo Martínez Email: danmarbaum@gmail.com Auxiliar: Diana Zalziñac Email: zalziacdiana@gmail.com Programa Analítico de la asignatura Contenidos mínimos establecidos por Plan de Estudio: Aspectos centrales de la Física de sistemas biológicos. Leyes de escala en los seres vivos. Tamaño y forma. Análisis dimensional. Leyes de escala. Dinámica. La fuerza en los animales. La conservación del momento. Energética de la locomoción. Mecánica de fluidos. Flujo viscoso. La circulación sanguínea y el vuelo. La energía y los seres vivos. Trabajo y energía. La tasa metabólica. Relación entre metabolismo y leyes de escala. Principios de la termodinámica. Entropía. Ondas, luz y sonido. Visión y audición en animales. Microscopía óptica y electrónica. Objetivos de la asignatura: - Adquirir los conocimientos básicos de física para la comprensión de algunos fenómenos biológicos.
- Describir y cuantificar fenómenos biológicos usando modelos físicos. - Adquirir el lenguaje y terminologías propias de la asignatura. - Lograr destrezas para resolver problemas de aplicación en el ejercicio de la profesión. - Incentivar el hábito de la búsqueda y lectura bibliográfica con sentido crítico. - Propiciar y estimular el trabajo en grupos para la resolución de situaciones problemáticas y exposición de temas de aplicación. Propuesta metodológica: Se trabajará en clases teórico-prácticas a cargo del profesor y del docente auxiliar; donde también se realizarán experiencias mostrativas y se presentarán simulaciones físicas de procesos biológicos que facilitarán el abordaje de los contenidos. Los trabajos prácticos individuales asignados para completar la carga horaria semanal de franja virtual, apuntan al desarrollo metacognitivo, tal que su presentación y exposición ante sus pares dará cuenta no sólo de los aspectos disciplinares abordados sino también de un registro didáctico imprescindible en su formación profesional. Forma de aprobación: 80% de asistencia a clases teóricas-prácticas Condición regular: - Aprobar 2 parciales escritos (con 5 puntos como mínimo, en escala de 0 a 10) - Aprobar los TP de Exposición (con 5 puntos como mínimo, en escala de 0 a 10). Recuperación de exámenes parciales: Se podrá recuperar una vez cada uno de los parciales en fechas a acordar entre el profesor y los alumnos dentro del calendario académico. Aprobación de la asignatura: - Obtener un promedio mayor o igual a 8 puntos en los exámenes parciales (aprobación por promoción). o - Aprobar examen final escrito (con mínimo 4 puntos, en escala de 0 a 10). Unidad 1: Mecánica Conceptos y definiciones de posición, velocidad y aceleración. Aceleración de la gravedad. Fuerzas, leyes de Newton. Energía cinética y potencial. Energía mecánica. Trabajo de una fuerza. Potencia. Centro de gravedad. Salto vertical. Carrera y andar de los de los animales. Leyes de escala.
Duración dos semanas Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 01-08 al 12-08 Unidad 2: Estática de Fluidos Presión. Unidades. Presión absoluta y manométrica. Principio de Pascal. Teorema fundamental de la hidrostática. Empuje, principio de Arquímedes. Tensión superficial. Ley de Laplace. Tensioactivos. Sistema surfactante pulmonar. Ascenso capilar. Ley de Jurin. Concepto de potencial mátrico. Duración dos semanas Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 15-08 al 26-08 Bibliografía complementaria Unidad 3: Dinámica de Fluidos Fluidos ideales y reales. Caudal. Ecuación de continuidad. Teorema de Bernoulli. Flujo laminar y flujo turbulento. Velocidad crítica de flujo. Número de Reynolds. Viscosidad. Caída de presión a lo largo de un conducto. Fórmula de Hagen Poiseuille y su aplicación a la dinámica circulatoria. Distribución de la sangre en el lecho circulatorio. Resistencia vascular. Presión diastólica y sistólica. Medida de la presión arterial. Presiones en el sistema arterial y en el sistema venoso. Leyes. Trabajo cardíaco. Potencia cardiaca. Ascenso del agua en las
plantas. Duración dos semanas Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 29-08 al 09-09 Frumento.1995. Biofísica. 3 ra Edición. Mosby/Doyma. 599 pp Unidad 4: Temperatura y calor Temperatura. Escala Celsius y Kelvin. Termómetros. Termómetro clínico de uso veterinario. Calor. Calor específico. Transiciones de fase y calor latente. Valor calórico del O 2 y del CO 2. Cociente respiratorio. Concepto de Metabolismo Basal. Fundamentos físicos y químicos. Ley de Kleiber y tasas metabólicas. Transmisión del calor: conducción, convección, radiación, evaporación. Pérdida de calor en animales de sangre caliente y tasa de metabolismo basal. Energía interna. Trabajo termodinámico. Primera ley de la termodinámica. Máquinas térmicas. Rendimientos de máquinas térmicas. Segunda ley de la termodinámica. Entropía. Sistemas abiertos. Duración cuatro semanas Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 19-09 al 14-10 Frumento.1995. Biofísica. 3 ra Edición. Mosby/Doyma. 599 pp. Unidad 5: Ondas y radiaciones electromagnéticas Ondas. Clasificación: transversales y longitudinales. Velocidad de propagación. Período y frecuencia. Movimiento armónico simple. Ecuación de las ondas.
Duración una semana Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 17-10 al 21-10 Unidad 6: Acústica Sonido. El espectro sonoro. Velocidad de propagación e Intensidad acústica. Eco y Resonancia. Reflexión, refracción, difracción, interferencia y absorción. El decibelio. Ultrasonidos. Métodos de obtención de ultrasonidos. Su utilización en diagnóstico. Ecografía. Efecto Doppler. Biofísica de la audición. Fundamentos físicos de la percepción del sonido. Mecanismo de la audición. Usos de ondas sonoras en animales. Radares biológicos. Duración una semana Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 24-10 al 28-10
Unidad 7: Óptica Reflexión, refracción, absorción, interferencia, polarización, dispersión. Lentes. Microscopios. Visión en los animales. Duración dos semanas Fechas de Inicio y finalización del dictado de la unidad: 31-10 al 11-11 Fechas tentativas de evaluaciones parciales - 1 er Parcial: 15 de Septiembre - 2 do Parcial: 17 de Noviembre - Exposición de Trabajos monográficos Viernes21 de Octubre y 18 de Noviembre