PHY124 Physik für die Biomedizin

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Jürg Osterwalder
Vorlesungsassistent: Adrian Schuler
Übungsorganisation: Adrian Hemmi
   
Vorlesung: Montag, 08:00 - 11:00, in Y15 G20
Freitag,  08:00 - 09:45, in Y15 G20
Vorlesungsbeginn: Montag, 20. Februar 2017, 08:00

Informationen zur Vorlesung

Zur Vorlesung gibt es kein Skript. Der Dozent benutzt die Wandtafel. Je nach Lerntyp empfiehlt sich das Mitschreiben. Die Wandtafeln werden fotografiert und auf dieser Webseite abgelegt, ebenso in der Vorlesung gezeigte Bilder.

Begleitend zur Vorlesung wird folgendes Buch empfohlen (fakultativ):

A. X. Trautwein, U. Kreibig, J. Hüttermann (in der Tabelle unten abgekürzt als TKH):
"Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten" (8. Auflage)
(de Gruyter Studium, 2014)  - im Studentenladen erhältlich

erweiterte Literaturliste (PDF, 58 KB)

Sprechstunde des Dozenten: jeweils montags 11:15 - 12:00 im Büro Y36 K92 (ohne Anmeldung)
Email: osterwal@physik.uzh.ch (keine Physikfragen per email)

 

Informationen zu den Übungen

Die Übungsstunden finden wöchentlich statt, mit Ausnahme der Osterferien (14. bis 21. April). Beginn ab der zweiten Semesterwoche.

Die Übungsblätter werden jeweils spätestens am Mittwoch auf dieser Webseite bereitgelegt. In der darauffolgenden Woche werden die Aufgaben in den  Übungsgruppen gemeinsam mit den Assistenten diskutiert, worauf Sie eine Woche Zeit haben zum selbständigen Lösen. In der folgenden Woche werden sie abschliessend durch die Assistenten besprochen. Es müssen keine Übungen abgegeben werden, und es werden keine Musterlösungen verteilt. Der Besuch der Übungsstunden wird empfohlen, das Lösen der Übungsblätter ist eine wichtige Prüfungsvorbereitung.

Die Gruppeneinteilung und die Raumzuteilung können Sie den folgenden Tabellen entnehmen. Sie finden sie auch am Anschlagbrett vor dem Physik-Praktikum (Bau 11, Stockwerk G). Mit Rücksicht auf die zahlenmässige Ausgeglichenheit der Übungsgruppen ist die Einteilung fest.

Gruppeneinteilung
Montagsgruppen
Dienstagsgruppen
Mittwochsgruppen
Freitagsgruppen
Übungsblatt Thema Vorbesprechung Nachbesprechung
Uebungsblatt 1 (PDF, 95 KB) Einheiten, Fehlerrechnung, Kinematik 27.02.-03.03. 06.03.-10.03.
Uebungsblatt 2 (PDF, 244 KB) Kraft, Impuls, Kraftstoss 06.03.-10.03. 13.03.-17.03.
Uebungsblatt 3 (PDF, 120 KB)

Gleichgewichtsbedingungen, Energieformen,

Bruchspannung, Biegebelastung

13.03.-17.03. 20.03.-24.03.
Uebungsblatt 4 (PDF, 90 KB) Druck, hydrostatischer Druck, Strömungslehre Teil 1 20.03.-24.03. 27.03.-31.03.
Uebungsblatt 5 (PDF, 149 KB) Strömungslehre Teil 2, Viskosität, Strömungswiderstand, turbulente/laminare Strömung 27.03.-31.03. 03.04.-07.04.
Uebungsblatt 6 (PDF, 384 KB) Thermodynamik, Zustandsgrössen, ideale Gase, Osmose und Wärmeleitung 03.04.-07.04. 10.04.-28.04.
Uebungsblatt 7 (PDF, 160 KB) Elektrisches Feld, Spannung, Kondensator und Gleichstromkreise 10.04.-28.04. 02.05.-05.05.
Uebungsblatt 8 (PDF, 119 KB) Elektrische und magnetische Felder, Induktionsgesetz und Wechselstrom 02.05.-05.05. 08.05.-12.05.
Uebungsblatt 9 (PDF, 276 KB) Schwingungen, Wellen und Schall 08.05.-12.05. 15.05.-19.05.
Uebungsblatt 10 (PDF, 114 KB) Schall, Ultraschall, geometrische Optik 15.05.-19.05. 22.05.-26.05.
Uebungsblatt 11 (PDF, 196 KB) Geometrische Optik, Interferenz, Wärme- und Röntgenstrahlung, nuklearer Zerfall 22.05.-26.05. 29.05.-02.06.
Loesungsblatt 1-11 (PDF, 61 KB) Lösungsblatt für die Übungsblätter 1-11    

 

Informationen zur Prüfung

Die Modulprüfung ist schriftlich und findet am Montag, dem 26. Juni 2017 von 10:00 bis 12:00 statt. Es werden 30 Multiple Choice Aufgaben gestellt, von der gleichen Art (Typen A und K') wie sie auch auf den Übungsblättern verwendet wurden.

An Ihrem Platz werden Sie das Prüfungsheft und ein Antwortblatt vorfinden. Vor Ende der Prüfung werden Sie Ihre Multiple Choice Antworten mit schwarzem oder blauem Stift auf das Antwortblatt übertragen müssen.

Erlaubte Gegenstände am Prüfungsplatz:

- Studierendenausweis (Legi)

- Eigene Formelsammlung (4 handgeschriebene A4-Seiten)

- Taschenrechner (kein eigener Rechner, Modell TI-30 Eco wird zur Verfügung gestellt).

test

- Schreibstifte (ohne Etui)

- Allenfalls Fremdwörterbuch

- Getränke und kleine Snacks

Inhaltsübersicht

Die folgende Vorlesung-Übersicht wird im Laufe des Semesters regelmässig aufdatiert:

 

Woche Datum Vorlesungsstoff Material
1 Mo 20.02.2017

Methodik der Physik, Einheiten, Messmethoden,

Messempfindlichkeit, Messfehler, Bewegungen im Raum (1D)

TKH: Kap. 1 und Anhang A2 (ohne A2.4)

Bilder (PDF, 1284 KB)

Tafel (PDF, 2185 KB)

Fr 24.02.2017

Bilder (PDF, 3389 KB)

Tafel (PDF, 1849 KB)

2 Mo 27.02.2017

Bewegungen in 2-3 Dimensionen, Kreisbewegung;

Dynamik: Newton'sche Prinzipien, fundamentale Kräfte,

Normal- und Reibungskräfte, Impuls, Kraftstoss

TKH: Kap. 2 (andere Reihenfolge der Unterkapitel)

Tafel (PDF, 3078 KB)
Fr 03.03.2017

Bilder (PDF, 315 KB)

Tafel (PDF, 1910 KB)

3 Mo 06.03.2017

Drehmoment, statisches Gleichgewicht, Energie

und Arbeit, Energieerhaltungssatz, mechanische

Eigenschaften von Festkörpern (Festigkeitslehre)

TKH: Kap. 2 (fertig), 3, 4.1, 5.2

Bilder (PDF, 5817 KB)

Tafel (PDF, 2717 KB)

Fr 10.03.2017

Bilder (PDF, 3737 KB)

Tafel (PDF, 1554 KB)

4 Mo 13.03.2017

Spannungsverteilungen in festen Körpern,

mechanische Eigenschaften von Flüssigkeiten,

hydrostatischer Druck, Auftrieb,

Oberflächenenergie und -spannung

TKH: Kap. 5.2 (fertig), 5.3

Bilder (PDF, 6186 KB)

Tafel (PDF, 2145 KB)

Fr 17.03.2017

Bilder (PDF, 1713 KB)

Tafel (PDF, 1878 KB)

5 Mo 20.03.2017

Kapillarität, Hydrodynamik, stationäre laminare Strömungen,

Bernoulligleichung, innere Reibung, Gesetz von Hagen-

Poiseuille, Blutkreislauf, Stoke'sche Reibung

TKH: Kap. 5.3

Tafel (PDF, 3266 KB)
Fr 24.03.2017

Bilder (PDF, 9471 KB)

Tafel (PDF, 1425 KB)

 

6 Mo 27.03.2017

Turbulente Strömungen, Reynold'sche Zahl;

Thermodynamik: Modell des idealen Gases, Zustandsgrössen,

Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung,

Gasdruck, Zustandsgleichung, Temperatur, Diffusion,

Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten, Osmose

TKH: Kap. 5.3 (fertig), 8.1, 9 (ohne 9.3), 10.1 - 2, 13.3.3,

13.3.5 - 6

Tafel (PDF, 3064 KB)
Fr 31.03.2017

Bilder (PDF, 5113 KB)

Tafel (PDF, 2252 KB)

7 Mo 03.04.2017

Reale Gase, Dampfdruck, 1. und 2. Hauptsatz der Wärmelehre,

Arbeit und Wärme, Wärmeleitung, Umwandlungswärmen;

Elektrizitätslehre: Ladung, elektrisches Feld, Spannung

TKH: Kap. 8.3, 10.5, 11, 12.1, 12.5,13.3.7.1, 13.3.7.4, 14.2, 14.3

Bilder (PDF, 334 KB)

Tafel (PDF, 2802 KB)

Fr 07.04.2017

Bilder (PDF, 4520 KB)

Tafel (PDF, 1686 KB)

8 Mo 10.04.2017

Elektrisches Potential, Kapazität, Ladungen und elektrische

Felder in Metallen und Isolatoren, Stromstärke, Stromdichte

TKH: Kap. 14.4, 14.7

Tafel (PDF, 3090 KB)
   
10 Mo 24.04.2017

Gleichströme, Strom-Spannungscharakteristiken,

Joule'sche Wärme, elektrische Leitfähigkeit, Spannungs-

quellen, Spannungsabfälle, Kirchhoff'sche Regeln für

elektrische Netzwerke, Magnetfelder, Induktionsgesetz

TKH: 14.5, 14.6, 14.8

Bilder (PDF, 12140 KB)

Tafel (PDF, 2582 KB)

Fr 28.04.2017

Bilder (PDF, 3204 KB)

Tafel (PDF, 1514 KB)

11 Fr 05.05.2017

Induktionsgesetz, Lenz'sche Regel, Transformator,

harmonische Schwingung

TKH: 14.8, 16.2.3, 6.1, 6.2

Tafel (PDF, 2140 KB)
12 Mo 08.05.2017

Gedämpfte Schwingung, erzwungene Schwingung,

Resonanz, Drehimpuls, magnetische Resonanztomographie,

Wellen und deren Ausbreitung, Schallwellen

TKH: 6.3,  6.4, 21.1.3, 7.1 - 7.3

Bilder (PDF, 7191 KB)

Tafel (PDF, 2402 KB)

Fr 12.05.2017

Bilder (PDF, 1209 KB)

Tafel (PDF, 2828 KB)

13 Mo 15.05.2017

Physiologie des Hörens, Phonskala, Frequenzanalyse,

stehende Wellen, Schwebung, Ultraschall,

Ultraschall-Echographie und Dopplerultraschall,

Elektromagnetische Wellen, geometrische Optik,

Reflexion und Brechung, Abbildung mit Spiegeln und Linsen

TKH: 6.5.3, 7.4, 7.10, 7.11-13, 14.9.7, 18.3.1, 19.1-4

Bilder (PDF, 13756 KB)

Tafel (PDF, 3098 KB)

Fr 19.05.2017

Bilder (PDF, 7003 KB)

Tafel (PDF, 1201 KB)

14 Mo 22.05.2017

Bildkonstruktion mit Brennpunkten, Brechkraft von Linsen,
Abbildungsgleichung, Linsensysteme, Auge
Dispersion, Wellenoptik, Interferenz, Beugung von Licht,

Polarisation
TKH: 19.4, 19.5.1-2, 18.2.1-2, 18.5

Tafel (PDF, 2698 KB)
Fr 26.05.2017

Bilder (PDF, 6146 KB)

Tafel (PDF, 2268 KB)

15

Mo 29.05.2017

 

Wärmestrahlung, Röntgenemission, Bremsstrahlung,

charakteristische Strahlung, Röntgenabsorption,

Gammastrahlung, radioaktiver Zerfall

TKH: 17.10.2, 21.2.1, 21.2.3, 21.3.1, 21.3.3

In der Fragestunde werden ausgewählte Übungsaufgaben

besprochen

Bilder (PDF, 4004 KB)

Tafel (PDF, 3300 KB)

 

Tafel (PDF, 1793 KB)

 

Fr 02.06.2017

Fragestunde

im Hörsaal 20