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FÍSICA I PARA BIOCIENCIAS
Semestre al cual pertenece el curso: Impar
Créditos asignados: 12
Área del conocimiento o área temática dentro del plan de estudios:
Tramo Común: área científico básica
Nombre del docente responsable del curso y contacto:
Ernesto Blanco ernesto@fisica.edu.uy
Contenidos previos requeridos:
Ninguno
Conocimientos sugeridos:
Carga horaria:
Total. 90 hs.
Teórico: 60 hs.
Práctico: 30 hs.
Temario
1) Física y medición:
- Nociones generales sobre la física sus métodos y objetivos
- Medidas, patrones y análisis dimensional
- Escalas en biología
- Ejemplos.
2) Movimiento en una dimensión:
- Desplazamiento, velocidad y rapidez
- Velocidad instantánea y rapidez
- Aceleración
- Movimiento unidimensional con aceleración constante
- Objetos que caen libremente
- Ejemplos
3) Vectores:
- Sistemas de coordenadas y marcos de referencia
- Cantidades vectoriales y escalares
- Algunas propiedades de vectores
- Componentes de un vector y vectores unitarios
4) Movimiento en dos dimensiones:
- Los vectores desplazamiento, velocidad y aceleración
- Movimiento bidimensional con aceleración constante.
- Movimiento de proyedtiles
- Salto horizontal
- Ejemplos
- Movimiento circular uniforme
- Ejemplos (error en la velocidad del guepardo, salto largo, etc.)
- Velocidad y aceleración relativas
5) Las leyes del movimiento:
- El concepto de fuerza.
-
Primera Ley de Newton y los marcos de referencia inerciales.
Masa inercial.
Segunda ley de Newton.
Peso.
Tercera ley de Newton.
Fuerzas de rozamiento.
6) Movimiento circular y otras aplicaciones de las leyes de Newton:
- La segunda ley aplicada al movimiento circular.
- Movimiento en marcos de referencia acelerados.
- Fuerzas fundamentales de la naturaleza.
7) La ley de la gravedad:
- Ley de la gravedad de Newton.
- Peso y fuerza gravitacional
- Ejemplos.
8) Trabajo y energía:
- Trabajo realizado por una fuerza constante.
- Producto escalar de dos vectores.
- Trabajo realizado por una fuerza variable.
- Energía cinética y el teorema del trabajo y la energía.
- Potencia.
9) Energía potencial y la conservación de la energía:
- Energía potencial.
- Fuerzas conservativas y no conservativas.
- Fuerzas conservativas y energía potencial.
- Conservación de la energía mecánica.
- Cambios en la energía mecánica cuando se presentan fuerzas no conservativas.
- Ejemplos (El salto. Energética de la locomoción terrestre, etc).
10) Momento lineal y choques:
- Momento lineal y su conservación.
- Impulso y momento.
- Colisiones.
- Choques elásticos e inelásticos en una dimensión.
- Colisiones bidimensionales.
- El centro de masa.
- Movimiento de un sistema de partículas.
- Ejemplos (Combate de dinosaurios, Propulsión del calamar, etc)
11) Rotación de un objeto rígido alrededor de un eje fijo:
- Velocidad angular y aceleración angular.
- Cinemática rotacional: movimiento de rotación con aceleración angular constante.
- Relaciones entre cantidades angulares y lineales.
- Energía cinética rotacional.
-
Momentos de inercia.
Momento de torsión.
Relación entre el momento de torsión y aceleración angular.
El producto vectorial y el momento de torsión.
Momento angular de una partícula.
Rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo.
Conservación del momento angular.
Ejemplos
12) Equilibrio estático:
- Las condiciones de equilibrio de un cuerpo rígido.
- Centro de gravedad.
- Ejemplos de cuerpos rígidos en equilibrio estático.
- Ejemplos (Mandíbulas de mamíferos y de reptiles (K-4.8), etc).
13)Mecánica de fluidos:
- Presión.
- Variación de la presión con la profundidad.
- Fuerzas de flotación y el principio de Arquímedes.
- Ejemplos
- Dinámica de los fluidos
- Líneas de corriente y ecuación de continuidad
- La ecuación de Bernoulli y aplicaciones.
- Ejemplos (El papel de la gravedad en la circulación, El vuelo, etc)
14) Temperatura:
- Temperatura y la ley cero.
- Termómetros y escalas de temperatura.
- El termómetro de gas a volumen constante y la escala de Kelvin.
- Descripción macroscópica de un gas ideal
15) Calor y la primera ley de la termodinámica:
- Calor y energía interna.
- Capacidad calorífica y calor específico
- Calor de cambio de fases
- Trabajo y calor en procesos termodinámicos
- La primera ley de la termodinámica
- Transferencia de calor
- Ejemplos (Metabolismo humano, Regulación de la temperatura en animales
de sangre caliente, etc)
16) Máquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica:
- Máquinas térmicas y la segunda ley de la termodinámica
- Procesos reversibles e irreversiblesLa máquina de Carnot
- Escala de temperatura absoluta
- Entropía
- Ejemplos (Entropía y vida, etc)
BIBLIOGRAFÍA
Texto principal:
Serway, R.A. Física (tomo I) McGraw-Hill, México 3° edición, 1992 Título
original: Physics for scientists and gineers with modern physics (3rd.e), McGrawHill.
Textos auxiliares:
Kane, J.W.; Stemheim, M.M. Física – Reverté, Barcelona 2° edicipon, 1994.
Cormer, A.H. Física para las Ciencias de la Vida – Reverté, Barcelona, 2°
edición, 1994. Título original: Physics for thew life of Sciences (2nd.editio) McGrawHil.