PHY1010 Physik für Studierende der Humanmedizin, Zahnmedizin, Veterinärmedizin und Chiropraktik

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Jürg Osterwalder
Vorlesungsassistent: Jan Beckord
Organisation Kolloquium: Ruth Bründler
Organisation Praktikum: Ruth Bründler
   
Vorlesung:

Montag,   08:15 - 10:00, in Y04-G-30

 

Dienstag, 08:15 - 10:00, in Y04-G-30

  (bis und mit 29. November, Ausnahmen siehe Stundenplan)
Vorlesungsbeginn: Dienstag, 21. September 2021, 08:15

 

Informationen zur Vorlesung

Der Dozent benutzt die Wandtafel. Je nach Lerntyp empfiehlt sich das Mitschreiben, die Wandtafeln werden aber auch fotografiert und weiter unten auf dieser Webseite zur Verfügung gestellt. Ebenso in der Vorlesung projezierte Bilder. Zudem werden Podcasts aller Vorlesungen auf der OLAT-VAM Seite bereitgestellt und stehen typischerweise am Tag nach dem Vorlesungstermin zur Verfügung. Ein Vorlesungs-Skript ist ebenfalls vorhanden und wird kapitelweise passwortgeschützt auf dieser Webseite abgelegt. Das Passwort wird in der Vorlesung bekannt gegeben. Sie finden eine kurze Auflistung der behandelten Themen hier. (PDF, 29 KB)

 

Skript (Kapitel 1: Mechanik) (PDF, 18 MB)

Skript (Kapitel 2: Hydrodynamik) (PDF, 23 MB)

Skript (Kapitel 3: Thermodynamik) (PDF, 10 MB)

Skript (Kapitel 4: Elektrizität und Magnetismus) (PDF, 24 MB)

Skript (Kapitel 5: Schwingungen und Wellen) (PDF, 43 MB)

 

Begleitend zur Vorlesung werden folgende Bücher empfohlen (fakultativ):

W. Seibt: "Physik für Mediziner", Verlag Thieme

A. X. Trautwein, U. Kreibig, J. Hüttermann: " Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten", De Gruyter Verlag (etwas ausführlicher, mit mehr Zusatzinformation)

D. Kamke, W. Walcher: "Physik für Mediziner", Teubner Verlag (noch ausführlicher und auf einem etwas höheren Niveau als die Vorlesung)

Parallel zur Vorlesung besuchen die Studierenden gemäss Kalender gruppenweise das Physikpraktikum und das Physikkolloquium (Übungsaufgaben zum Vorlesungsstoff). Informationen dazu finden Sie weiter unten. Alle wichtigen Informationen sind in kompakter Form auf einem Informationsblatt (PDF, 116 KB) zusammengefasst.

Auskünfte:

Für Fragen zum Vorlesungsstoff: Prof. Jürg Osterwalder, Sprechstunde jeweils am Dienstag 16-17 Uhr in meinem Büro (Y36 K92), sowie jeweils in der Pause und am Ende der Vorlesung im Hörsaal Y04-G-30 (mit Maske auf). Es werden keine Physikfragen per Email beantwortet.

Für Fragen zu den Praktika sowie für organisatorische Angelegenheiten: Frau Ruth Bründler, nach Vereinbarung per Email: ruth.bruendler@physik.uzh.ch

 

Inhaltsübersicht:

Die folgende Vorlesungs-Übersicht mit bereitgestelltem Unterrichtsmaterial wird im Laufe des Semesters regelmässig aufdatiert:

 

Woche Datum Vorlesungsstoff Material
1 21.09.2021

Einführung; Mechanik: Kinematik von Bewegungen in einer und zwei

Dimensionen, Dynamik, Kraft und Masse, Newton'sche Prinzipien, die

vier fundamentalen Naturkräfte.

Achtung: Ausnahmsweise findet in dieser Woche die zweite Doppelstunde am Freitag statt.

Lernziele (PDF, 27 KB)

Bilder (PDF, 270 KB)

Tafel (PDF, 570 KB)

24.09.2021

Lernziele (PDF, 27 KB)

Tafel (PDF, 1 MB)

2 27.09.2021

Gravitationskraft, Coulombkraft und ihre Erscheinungsformen,

Kraftkurve zwischen neutralen Atomen und Molekülen, Haft- und Gleitreibungskraft, Impuls, Kraftstösse.

Achtung, diese Woche findet die Physikvorlesung ausnahmsweise nur am Montag statt.

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 686 KB)

Tafel (PDF, 1 MB)

   
3 04.10.2021 Drehmoment, Gleichgewicht starrer Körper, Energie und Arbeit,

konservative Kräfte und potentielle Energie, Energieerhaltungssatz,

Festigkeitslehre und Elastizität fester Körper,

Spannungs-Dehnungs-Diagramme.

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 2 MB)

Tafel (PDF, 1 MB)

05.10.2021

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 1 MB)

Tafel (PDF, 1 MB)

4 11.10.2021

Spannungsverteilungen bei Biegung und Torsion.

Hydrodynamik: der hydrostatische Druck in Flüssigkeiten und Gasen,

Luftdruck, Dehnbarkeit der Aorta, Druckverteilung in

stehenden Flüssigkeiten und in einer Zentrifuge, Blutdruck, Auftrieb,

Grenzflächen von Flüssigkeiten, Oberflächenenergie und -spannung.

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 3 MB)

Tafel (PDF, 797 KB)

12.10.2021

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 3 MB)

Tafel (PDF, 941 KB)

5 18.10.2021

Kapillarität, stationäre, laminare Strömungen, Kontinuitätsgleichung,

Bernoulligleichung, Druckmessung in Strömungen, innere Reibung,

Newton'sches Reibungsgesetz, Gesetz von Hagen-Poiseuille, Serie- und Parallelschaltung von zylindrischen Rohren.

 

Lernziele (PDF, 15 KB)

Tafel (PDF, 1 MB)

19.10.2021

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 9 MB)

Tafel (PDF, 983 KB)

6 25.10.2021

Diskussion des Blutkreislaufs, Pumpleistung des Herzmuskels,

Stokes'sches Reibungsgesetz, Sedimentation, turbulente Strömungen.

Thermodynamik: Modell des idealen Gases, Zustandsgrössen,

innere Energie, Geschwindigkeitsverteilung, Gasdruck, Zustandsänderungen, Zustandsgleichung, Temperatur,

Diffusion, Fick'sches Diffusionsgesetz.

Link zum Film zur Funktionsweise von N95(bzw. FFP2) Masken.

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 339 KB)

Tafel (PDF, 948 KB)

26.10.2021

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 990 KB)

Tafel (PDF, 1 MB)

7 01.11.2021

Gasaufnahme in Flüssigkeiten, Osmose, reale Gase, Dampfdruck,

Luftfeuchtigkeit.

Elektrizität und Magnetismus: das elektrische Feld, Dipolfeld, Plattenkondensator, elektrische Spannung und Potential.

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 4 MB)

Tafel (PDF, 1 MB)

02.11.2021

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 409 KB)

Tafel (PDF, 1004 KB)

8 08.11.2021

Beschleunigungsspannung, Ladungsverteilungen, Gleichströme, Elektrolyten, Membranspannung, elektrischer Widerstand und Leitfähigkeit, Elektrokardiogramm, Magnetfelder und elektrische Ströme, Induktionsgesetz.

Schwingungen und Wellen: freie Schwingungen

Lernziele (PDF, 14 KB)

Bilder (PDF, 2 MB)

Tafel (PDF, 1000 KB)

09.11.2021

Lernziele (PDF, 12 KB)

Tafel (PDF, 1 MB)

9 15.11.2021

Gedämpfte und erzwungene Schwingungen, Resonanz,

Magnetresonanztomographie, Schnitte und Kontrastbildung,

Wellen und ihre mathematische Darstellung, Schallwellen, Schalldruck und Schallintensität, dB- und Phonskala, Ultraschall, Reflexion

und Transmission, Echographie, Dopplereffekt und Doppler-Ultraschall.

Lernziele (PDF, 15 KB)

Bilder (PDF, 8 MB)

Tafel (PDF, 1 MB)

16.11.2021

Lernziele (PDF, 13 KB)

Bilder (PDF, 12 MB)

Tafel (PDF, 946 KB)

10 22.11.2021

Elektromagnetische Wellen, Prinzip von Huygens, Optik,

Brechungsindex, optische Abbildungen mit Spiegeln und Linsen,

Brennpunkte, Brennweite, Brechkraft, Abbildungsgleichung und

Vergrösserungsmassstab, Mikroskop, das menschliche Auge.

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 8 MB)

Tafel (PDF, 869 KB)

23.11.2021

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (PDF, 3 MB)

Tafel (PDF, 954 KB)

11 29.11.2021 Röntgenstrahlung und ihre Erzeugung, Röntgenspektrum, Röntgenabsorption, Gammastrahlung, Radioaktivität.

Lernziele (PDF, 12 KB)

Bilder (neu) (PDF, 2 MB)

Tafel (PDF, 1 MB)

 

Informationen zum Kolloquium

In den Kolloquiumsstunden werden gemeinsam mit dem Assistenten Fragen zum Vorlesungsstoff besprochen und Aufgaben gelöst. Die Aufgabenblätter sind ca. eine Woche vor dem jeweiligen ersten Kolloquiumstermin auf dieser Webseite abrufbar. Es ist sehr empfehlenswert, die Aufgaben vor dem Kolloquiumstermin selbständig zu lösen, oder es zumindest zu versuchen. Viele der Aufgaben sind von ähnlicher Art wie die Prüfungsaufgaben (Multiple Choice), so dass der selbständige Lösungsversuch und die aktive Teilnahme am Kolloquium erfahrungsgemäss eine gute Prüfungsvorbereitung ist.

Beginn: Die Kolloquiumsstunden werden ab der 4. Semesterwoche alternierend zum Praktikum in Gruppen durchgeführt.

Die Gruppeneinteilung finden Sie am Anschlagsbrett vor dem Physikpraktikum (Bau 11, Stockwerk G neben dem Lift, ab Ende der 2. Semesterwoche) und auf dieser Webseite. Bitte beachten Sie, dass das Kolloquium für alle Gruppen der Humanmediziner um 13:00 beginnt, und es nicht wie im Praktikum eine frühe und eine späte Gruppe gibt! Die Kolloquiumsstunden für die Veterinäre finden alle jeweils am Montag statt.

Wichtig: Die Gruppeneinteilung ist fest. 

Übersicht und Gruppenlisten Kolloquium Human-, Zahnmediziner und Chiropraktiker:
Montag (aktualisiert) (PDF, 880 KB), Dienstag (PDF, 455 KB), Donnerstag (aktualisiert) (PDF, 882 KB) und Freitag  (PDF, 454 KB)

Übersicht und Gruppenlisten Kolloquium Veterinärmediziner (PDF, 444 KB) (Aktualisiert 12.10.21)

Online Übungsbesprechung

Für den Fall, dass Studierende eine Übungsbesprechung wegen Isolation, Quarantäne, Krankheit usw, verpassen, können sie sich hier für eine Onlinebesprechung für folgende Daten anmelden (Übungsblattnr. und Datum angeben ! ): Termine Übungsblatt Onlinebesprechung (PDF, 404 KB).

Bitte beachten Sie, dass das Online-Kolloquium ein Ersatz und keine Ergänzung zur regulären Kolloquiumsstunde ist, bei grossen Anmeldungszahlen behalten wir uns vor, eine Begründung zu verlangen. Studierende, die z.B. wegen Krankheit, Quarantäne, Zertifikatspflicht usw. verhindert sind, am regulären Unterricht teilzunehmen haben Vorrang.

 

  Thema Besprechung

Übung 1 (PDF, 3 MB)
ML1 (PDF, 4 MB)

Geschwindigkeit, Kraft, Energie, Drehmoment

ab 11.10.2021

Übung 2 (PDF, 499 KB)
ML2 (PDF, 1 MB)
Hookesches Gesetz, Druckverlauf in Flüssigkeit, Oberflächenenergie, 
Bernoulli Gleichung, Gesetz von Hagen-Poiseuille
ab 25.10.2021
Übung 3 (PDF, 1 MB) Stokes’sches Reibungsgesetz, Zustandsgleichung, osmotischer Druck, Diffusion

ab 08.11.2021

Übung 4 (PDF, 675 KB) Elektrisches Feld, Spannung, Widerstand, magnetischer Fluss,
Induktionsgesetz, Schwingung, Schallwellen
ab 22.11.2021
Übung 5 Magnetresonanz, Brechungsgesetz, Streu- und Sammellinsen,
Röntgenstrahlung
ab 6.12.2021

Informationen zum Praktikum

Der Besuch des Praktikums ist obligatorisch (testatpflichtig und Voraussetzung für die Prüfungszulassung). Aus organisatorischen Gründen können Vorlesung und Praktikum zeitlich nicht immer aufeinander abgestimmt werden. Anhand der Versuchsanleitung sollen Sie sich mit den Grundlagen der einzelnen Versuche vor dem jeweiligen Praktikumstermin vertraut machen.

Den aktuellen Status des Praktikumsbetriebes sowie weitere Informationen finden Sie auf der Webseite zum Praktikum.

Informationen zur Prüfung

Die Modulprüfung ist schriftlich und wird am 21. Januar 2022 stattfinden. Es werden Multiple-Choice Aufgaben gestellt, von der gleichen Art (Typen A und K') wie sie auch auf den Übungsblättern verwendet werden. Es dürfen keine Taschenrechner verwendet werden - die Aufgaben werden entsprechend gestaltet sein.

Sie dürfen eine vierseitige, handgeschriebene Formelsammlung (keine Kopien oder Ausdrucke, entweder vier A4-Blätter einseitig oder zwei doppelseitig beschrieben) mit an die Prüfung bringen. Es lohnt sich, diese Formelsammlung im Laufe des Semesters anzulegen und mit ihr die Übungsaufgaben zu lösen, als Vorbereitung für die Prüfung.

Eine frühere Klausur mit Lösungsschlüssel können Sie hier einsehen und als PDF herunterladen.

 

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Folien (PDF, 190 KB)