Física Computacional
(Curso Académico 2020 - 2021)
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1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 279193204
  • Centro: Facultad de Ciencias
  • Lugar de impartición: Facultad de Ciencias
  • Titulación: Grado en Física
  • Plan de Estudios: 2009 (publicado en 25-11-2009)
  • Rama de conocimiento: Ciencias
  • Itinerario/Intensificación:
  • Departamento/s:
  • Área/s de conocimiento:
    • Física Aplicada
  • Curso: 3
  • Carácter: Obligatorio
  • Duración: Segundo cuatrimestre
  • Créditos ECTS: 6,0
  • Modalidad de impartición: Presencial
  • Horario: Ver horario
  • Dirección web de la asignatura: Ver web de la asignatura
  • Idioma: Castellano
2. Requisitos para cursar la asignatura
Los alumnos que no superen el 50% de los créditos del módulo de Formación Básica deberán matricularse, en el curso siguiente, de los créditos no superados y sólo podrán matricularse del número de créditos apropiado de este módulo hasta llegar al máximo de 60 créditos
3. Profesorado que imparte la asignatura

Profesor/a Coordinador/a: JUSTO ROBERTO PEREZ CRUZ

General:
Nombre:
JUSTO ROBERTO
Apellido:
PEREZ CRUZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
G1 y G2
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
juperez@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Martes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:30 18:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Martes 09:30 11:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Todo el cuatrimestre Miércoles 16:30 18:30 Edificio de Física y Matemáticas - AN.2B 46
Observaciones:
General:
Nombre:
ALBANO JOSE
Apellido:
GONZALEZ FERNANDEZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Grupo:
G1 y G2
Contacto:
Teléfono 1:
922845042
Teléfono 2:
Correo electrónico:
aglezf@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 12:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Todo el cuatrimestre Martes 11:30 13:30 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Observaciones: Las tutorías pueden ser presenciales o, preferentemente en el estado de semipresencialidad, en línea . Para llevar a cabo la tutoría en línea, se hará uso de algunas de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet. Además, independientemente de la modalidad de tutoría elegida (presencial o en linea), será necesario reservar una franja horaria para la tutoría utilizando el calendario compartido que estará accesible en el aula virtual de la asignatura. También puede hacerse uso del correo electrónico.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora incialHora finalLocalizaciónPlantaDespacho
Todo el cuatrimestre Lunes 11:30 13:30 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Todo el cuatrimestre Martes 12:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología - AN.4A ESIT 27
Observaciones: Las tutorías pueden ser presenciales o, preferentemente en el estado de semipresencialidad, en línea . Para llevar a cabo la tutoría en línea, se hará uso de algunas de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet. Además, independientemente de la modalidad de tutoría elegida (presencial o en linea), será necesario reservar una franja horaria para la tutoría utilizando el calendario compartido que estará accesible en el aula virtual de la asignatura. También puede hacerse uso del correo electrónico.
4. Contextualización de la asignatura en el plan de estudio
  • Bloque formativo al que pertenece la asignatura: Física Computacional
  • Perfil profesional:
5. Competencias

Competencias Generales

  • CG2 - Adquirir una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de la Física a la solución de problemas complejos mediante modelos sencillos
  • CG3 - Desarrollar una clara percepción de situaciones aparentemente diferentes pero que muestran evidentes analogías físicas, lo que permite la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. Para ello es importante que el alumnado, además de dominar las teorías físicas, adquiera un buen conocimiento y dominio de los métodos matemáticos y numéricos mas comúnmente utilizados.
  • CG4 - Desarrollar la habilidad de identificar los elementos esenciales de un proceso o una situación compleja que le permita construir un modelo simplificado que describa, con la aproximación necesaria, el objeto de estudio y permita realizar predicciones sobre su evolución futura. Así mismo, debe ser capaz de comprobar la validez del modelo introduciendo las modificaciones necesarias cuando se observen discrepancias entre las predicciones y las observaciones y/o los resultados experimentales.
  • CG8 - Poseer la base necesaria para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía, tanto desde la formación científica, (realizando un master y/o doctorado), como desde la actividad profesional.

Competencias Básicas

  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado

Competencias Especificas

  • CE2 - Conocer, comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física.
  • CE11 - Adquirir destreza en la modelización matemática de fenómenos físicos.
  • CE20 - Utilizar herramientas informáticas en el contexto de la matemática aplicada.
  • CE21 - Aprender a programar en un lenguaje relevante para el cálculo científico.
  • CE22 - Aprender a utilizar el ordenador como herramienta básica para el cálculo científico y la modelización numérica
  • CE23 - Ser capaz de evaluar claramente los órdenes de magnitud, así como de desarrollar una clara percepción de las situaciones que son físicamente diferentes, pero que muestran analogías, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
  • CE24 - Afrontar problemas y generar nuevas ideas que puedan solucionarlos
  • CE28 - Adquirir hábitos de comportamiento ético en laboratorios científicos y en aulas universitarias.
  • CE29 - Organizar y planificar el tiempo de estudio y trabajo, tanto individual como en grupo.
  • CE30 - Saber discutir conceptos, problemas y experimentos defendiendo con solidez y rigor científico sus argumentos.
  • CE31 - Saber escuchar y valorar los argumentos de otros compañeros.
  • CE32 - Saber trabajar e integrarse en un equipo científico multidisciplinar
6. Contenidos de la asignatura

Contenidos teóricos y prácticos de la asignatura

- Profesor/a: Dr Justo R. Pérez Cruz, Dr. Albano González Fernández.
- Temas (epígrafes):
1.-PROBLEMAS NUMERICOS EN FISICA. Introducción. Metodología. Algunos ejemplos.
2.-SISTEMAS DE ECUACIONES. Método de iteración de un punto. Método de Newton. Método de Newton Generalizado.
3.-CUADRATURA Y DIFERENCIACION NUMERICA. Fórmulas de cuadratura de tipo interpolatorio. Fórmulas de Newton-Cotes. Error en las fórmulas de cuadratura. Cuadratura Gaussiana. Fómulas de cuadratura compuestas. Diferenciación numérica.
4.–INTEGRACION DE ECUACIONES DIFERENCIALES: VALORES INICIALES. Métodos de un paso basados en fórmulas de cuadratura. Métodos multipasos basados en fórmulas de cuadratura. Ejemplos de métodos multipaso.
5.-INTEGRACION DE ECUACIONES DIFERENCIALES: VALORES EN LA FRONTERA Método del disparo. Métodos de diferencias finitas.
6.-FUNDAMENTOS DE TEORIA DE PROBABILIDADES Y SIMULACION. Elementos básicos. Métodos Montecarlo.
7.-AUTOVALORES. Método de la potencia. Métodos de Jacobi. Método de Hyman. Métodos QR.
 

Actividades a desarrollar en otro idioma

7. Metodología y volumen de trabajo del estudiante

Descripción

La asignatura se estructura conjuntando clases de desarrollo teórico con clases prácticas, ambas impartidas en el aula de informática. El trabajo autónomo está dividido en el estudio y la realización de problemas de los contenidos teóricos, así como en la realización de las prácticas propuestas y no culminadas en las sesiones de clase
Las clases presenciales podrán trasladarse a forma virtual según las directrices de presencialidad adaptada establecidas por la Facultad de Ciencias. 

Actividades formativas en créditos ECTS, su metodología de enseñanza-aprendizaje y su relación con las competencias que debe adquirir el estudiante

Actividades formativas Horas presenciales Horas de trabajo autónomo Total horas Relación con competencias
Clases teóricas 27,00 0,00 27,0 [CE29], [CE11], [CE23], [CG2], [CG3], [CG4], [CG8]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio) 15,00 0,00 15,0 [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CE2], [CB2], [CB4]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias 15,00 0,00 15,0 [CE32], [CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE24], [CE11], [CE23], [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CE20], [CE21], [CE22]
Realización de exámenes 3,00 0,00 3,0 [CE29], [CE11], [CE23], [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CE20], [CE21], [CE22]
Estudio y trabajo autónomo en todas las actividades 0,00 90,00 90,0 [CE32], [CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE11], [CE23], [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CE20], [CE21], [CE22]
Total horas
Total ECTS
8. Bibliografía / Recursos

Bibliografía básica

Métodos Numéricos para Física e Ingeniería.J. Pérez.  Ed García Maroto. 2020 Disponible on line a través de la plataforma Ingebook.   
Análisis Numérico: Las matemáticas del cálculo científico. D. Kincaid, W. Cheney, Ed. Adisson Wesly 1994.
Numerical Analysis: A Comprehensive Introduction, H. Schwartz; Ed. J. Wiley, 1989.
Métodos Numéricos. J. Douglas Faires y Richard Burden. Ed International Thomson Editores 2004.
Copmutational Physics. Philip O.J. Scherer, Springer 2013 ISBN 978 2 319 00400-6 (Disponible online en punto Q de la Biblioteca ULL)

Bibliografía complementaria

S. Sirca, M. Horvat. Computational Methods for Physicists  Springer (2012) (Accesible electrónicamente desde el punto Q de la Biblioteca, buscar en: bases de datos, Springer link books)

Otros recursos

Revistas electrónicas de la biblioteca de la ULL
9. Sistema de evaluación y calificación

Descripción

Se desarrollará un modelo de evaluación continua basada en actividades prácticas de programación, ejercicios y cuestionarios teóricos, secuenciados a lo largo del cuatrimestre.

La evaluación se llevará a cabo siguiendo los criterios generales para la docencia y la evaluación en condiciones de presencialidad adaptada durante el curso 2020-21 priorizando la modalidad de evaluación continuada y utilizando técnicas e instrumentos cualitativos de carácter aplicado, centrados en la resolución de problemas y casos prácticos, en la línea de lo recogido en el Reglamento de Evaluación y Calificación de la ULL.

Como norma general la convocatoria de Junio se evaluará por la modalidad de evaluación continua, siguiendo las directrices establecidas por la Facultad de Ciencias.  

El modelo de evaluación continua estará basado en actividades prácticas de programación, ejercicios y cuestionarios teóricos, que se van a desarrollar continuamente a lo largo del curso secuenciados de la forma: 
- Pruebas de fundamentos teóricos y problemas secuenciadas temporalmente en coordinación con el resto de asignaturas.
- Diferentes prácticas de programación en cada bloque temático, cuyo número dependerá de la magnitud de cada uno de los proyectos desarrollados.
La calificación de la evaluación continua CFC será: 
CFC = 0.5*CEC + 0.5*CPC, 
donde:
CEC es la media de las pruebas de teoría y problemas. Sólo se tendrá en cuenta esta calificación si CEC >= 5 
CPC es la media ponderada de los proyectos de programación. Dichos proyectos serán individuales y, de la misma forma, CPC debe ser mayor o igual a 5.

La realización de las prácticas de programación es obligatoria.
La realización de la componente práctica se realizará en el periodo establecido a lo largo del cuatrimestre y deberá haber sido superada a la finalización de dicho periodo. 
La superación de la componente práctica (CPC>=5) es requisito obligatorio para poder superar la asignatura.  

El alumnado que supere la evaluación continua (CFC>=5) obtendrá su nota final p haciendo z=CFC, c=CFC y aplicando la ponderación establecida en la memoria de verificación del título:
p=Z+0.6C(1-Z/10)

El alumnado que no supere la evaluación continua obtendrá su nota final p en las convocatorias establecidas por la Facultad de Ciencias de la siguiente forma: 
Si CEX<5 entonces p=CEX
Si CEX>=5 y CPC<5 entonces p=CPC 
Si CEX>=5 y CPC>5 entonces p= 0.5*CEX + 0.5*CPC,
donde 
CEX es la calificación obtenida en el examen extraordinario de las pruebas de teoría y problemas 
CPC es la media ponderada de los proyectos de programación. 
 

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Competencias Criterios Ponderación
Pruebas de desarrollo [CE32], [CE31], [CE30], [CE29], [CE28], [CE24], [CE11], [CE23], [CG2], [CG3], [CG4], [CG8], [CE2], [CE20], [CE21], [CE22], [CB2], [CB4] Se evaluará el conocimiento de los conceptos relativos a las cuestiones planteadas y el razonamiento y destreza matemática de las resolución de ejercicios y desarrollo de demostraciones. Especial atención al adecuado planteamiento y a la claridad y orden lógico de  las preguntas teóricas problemas y  ejercicios prácticos  formulados. 100,00 %
10. Resultados de Aprendizaje
(i) Saber utilizar herramientas informáticas en el contexto de la matemática aplicada.

(ii) Programar en un lenguaje relevante para el cálculo científico.

(iii) Utilizar el ordenador como herramienta básica para el cálculo científico y la modelización numérica.

(iv) Tener una sólida base teórica, matemática y numérica, que permita la aplicación de las herramientas computacionales a la solución de problemas de la Física.
 
11. Cronograma / calendario de la asignatura

Descripción

* La distribución de los temas por semana es orientativo, puede sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Segundo cuatrimestre

Semana Temas Actividades de enseñanza aprendizaje Horas de trabajo presencial Horas de trabajo autónomo Total
Semana 1: Tema 1 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 6.00 10.00
Semana 2: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 6.00 10.00
Semana 3: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 6.00 10.00
Semana 4: Tema 2 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P 4.00 6.00 10.00
Semana 5: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 6: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 7: Tema 3 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 8: Tema 4 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 9: Tema 4 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 10: Tema 5 Clases T., Clases P., Estudio Clases T y P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 11: Tema 5 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 12: Tema 6 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 13: Tema 6 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 14: Tema 7 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Semana 15 a 17: Tema 7 Clases T., Clases P., Estudio Clases P, y Trabajos 4.00 6.00 10.00
Total 60.00 90.00 150.00
Fecha de última modificación: 20-07-2020
Fecha de aprobación: 24-07-2020

1. Datos descriptivos de la asignatura
  • Código: 279193204
  • Titulación: Grado en Física
  • Curso: 3
  • Duración: Segundo cuatrimestre
3. Tutorías no presenciales
JUSTO ROBERTO PEREZ CRUZ
General:
Nombre:
JUSTO ROBERTO
Apellido:
PEREZ CRUZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Contacto:
Teléfono 1:
Teléfono 2:
Correo electrónico:
juperez@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Observaciones:
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Todo el cuatrimestre Lunes 10:00 12:00 no presencial juperez@ull.edu.es
Martes 10:00 12:00 no presencial juperez@ull.edu.es
Miércoles 10:00 12:00 no presencial juperez@ull.edu.es
Observaciones:

ALBANO JOSE GONZALEZ FERNANDEZ
General:
Nombre:
ALBANO JOSE
Apellido:
GONZALEZ FERNANDEZ
Departamento:
Física
Área de conocimiento:
Física Aplicada
Contacto:
Teléfono 1:
922845042
Teléfono 2:
Correo electrónico:
aglezf@ull.es
Correo alternativo:
Tutorías primer cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Todo el cuatrimestre Lunes 12:00 14:00 no presencial Google Meet o correo electrónico
Todo el cuatrimestre Martes 11:30 13:30 no presencial Google Meet o correo electrónico
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 no presencial Google Meet o correo electrónico
Observaciones: Para llevar a cabo la tutoría en línea, se hará uso de algunas de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet. Además, será necesario reservar una franja horaria para la tutoría utilizando el calendario compartido que estará accesible en el aula virtual de la asignatura. También puede hacerse uso del correo electrónico.
Tutorías segundo cuatrimestre:
DesdeHastaDíaHora inicialHora finalTipo de tutoríaMedio o canal de comunicación
Todo el cuatrimestre Lunes 11:30 13:30 no presencial Google Meet o correo electrónico
Todo el cuatrimestre Martes 12:00 14:00 no presencial Google Meet o correo electrónico
Todo el cuatrimestre Miércoles 12:00 14:00 no presencial Google Meet o correo electrónico
Observaciones:

Para llevar a cabo la tutoría en línea, se hará uso de algunas de las herramientas institucionales disponibles para ello, preferentemente Google Meet. Además, será necesario reservar una franja horaria para la tutoría utilizando el calendario compartido que estará accesible en el aula virtual de la asignatura. También puede hacerse uso del correo electrónico.

7. Metodología no presencial

La asignatura se desarrolla a través del Campus Virtual de la ULL, haciendo uso de las diversas herramientas que posibilita dicho medio, combinando actividades formativas sincrónicas (conexión en tiempo real profesor-estudiante) y de carácter interactivo con otras asíncronas.

Las actividades formativas que se desarrollan son las siguientes:

Actividades formativas no presenciales

Actividades formativas
Sesiones virtuales/clases en línea del profesor/a (Equivalencia con GD: Clases teóricas)
Inclusión de documentación sobre cada tema (Equivalencia con GD: Estudio autónomo, preparación clases teóricas/prácticas, etc.)
Realización de pruebas evaluativas en línea (Equivalencia con GD: Exámenes, test, etc.)
Tutorías (Equivalencia con GD: Asistencia a Tutoría)

Comentarios adicionales

9. Sistema de evaluación y calificación no presencial

Las pruebas evaluativas a realizar y su ponderación en la calificación es la siguiente:

Estrategia Evaluativa

Tipo de prueba Ponderación
Pruebas de desarrollo (con o sin material) 50,00 %
Informes/Memorias/Trabajos/Proyectos individuales o grupales 50,00 %
Total 100,0 %

Comentarios adicionales

Se desarrollará un modelo de evaluación continua basada en actividades prácticas de programación, ejercicios y cuestionarios teóricos, secuenciados a lo largo del cuatrimestre.

La evaluación se llevará a cabo siguiendo los criterios generales para la docencia y la evaluación en condiciones de enseñanza virtual, si fuera el caso, durante el curso 2020-21 priorizando la modalidad de evaluación continuada y utilizando técnicas e instrumentos cualitativos de carácter aplicado, centrados en la resolución de problemas y casos prácticos, en la línea de lo recogido en el Reglamento de Evaluación y Calificación de la ULL.

Como norma general la convocatoria de Junio se evaluará por la modalidad de evaluación continua, siguiendo las directrices establecidas por la Facultad de Ciencias.  

El modelo de evaluación continua estará basado en actividades prácticas de programación, ejercicios y cuestionarios teóricos, que se van a desarrollar continuamente a lo largo del curso secuenciados de la forma: 
- Pruebas de fundamentos teóricos y problemas secuenciadas temporalmente en coordinación con el resto de asignaturas.
- Diferentes prácticas de programación en cada bloque temático, cuyo número dependerá de la magnitud de cada uno de los proyectos desarrollados.
La calificación de la evaluación continua CFC será: 
CFC = 0.5*CEC + 0.5*CPC, 
donde:
CEC es la media de las pruebas de teoría y problemas. Sólo se tendrá en cuenta esta calificación si CEC >= 5 
CPC es la media ponderada de los proyectos de programación. Dichos proyectos serán individuales y, de la misma forma, CPC debe ser mayor o igual a 5.

La realización de las prácticas de programación es obligatoria.
La realización de la componente práctica se realizará en el periodo establecido a lo largo del cuatrimestre y deberá haber sido superada a la finalización de dicho periodo. 
La superación de la componente práctica (CPC>=5) es requisito obligatorio para poder superar la asignatura.  

El alumnado que supere la evaluación continua (CFC>=5) obtendrá su nota final p haciendo z=CFC, c=CFC y aplicando la ponderación establecida en la memoria de verificación del título:
p=Z+0.6C(1-Z/10)

El alumnado que no supere la evaluación continua obtendrá su nota final p en las convocatorias establecidas por la Facultad de Ciencias de la siguiente forma: 
Si CEX<5 entonces p=CEX
Si CEX>=5 y CPC<5 entonces p=CPC 
Si CEX>=5 y CPC>5 entonces p= 0.5*CEX + 0.5*CPC,
donde 
CEX es la calificación obtenida en el examen extraordinario de las pruebas de teoría y problemas 
CPC es la media ponderada de los proyectos de programación. 
Fecha de última modificación: 14-07-2020
Fecha de aprobación: 24-07-2020