PHY117 Physik für die Biologie

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Andreas Schilling
Vorlesungsassistent: Denys Sutter
   
Vorlesung:

Montag,   10:00 - 11:45, in Y15 G20

 

Dienstag, 13:00 - 14:45, in Y15 G20

Vorlesungsbeginn: Montag, 17. September 2018, 10:00

 

Taschenrechner

Wer für die Prüfungsvorbereitung gerne einen Taschenrechner möchte, kann diesen nächste Woche in der Übungsstunde gegen Vorweisen der Legi und Unterschrift bei den Assistenten beziehen. Am besten den Assistenten schon vor der Übung informieren. Wichtig: Alle, die einen Taschenrechner ausleihen, müssen diesen an der Prüfung mitnehmen und nachher wieder abgeben!

Vorlesung

In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen für das Verständnis der besprochenen physikalischen Vorgänge zusammengefasst und konkrete Beispiele zu jedem Thema durchgerechnet. Die Vorlesung wird als Podcast bereitgestellt und die gezeigten Folien finden Sie auf dieser Webseite. Zusätzlich wird wöchentlich eine aktualisierte Formelsammlung hochgeladen.

Übungen

In den Übungsstunden werden zusätzliche Aufgaben besprochen und gelöst. Die Übungsserien finden Sie in der Vorwoche der Übungsstunde auf dieser Seite. Bereiten Sie sich auf die Übungsstunden vor, indem Sie sich Lösungswege überlegen und die Aufgaben wenn möglich sogar komplett lösen. In der Übungsstunde werden im Gespräch mit den Assistenten die Lösungen erarbeitet, so dass Sie am Ende jeder Stunde die korrekten Lösungen aller Aufgaben haben sollten. Es werden keine Musterlösungen verteilt.

Die erste Übungsstunde findet in der 2. Vorlesungswoche (ab dem 24.09.2018) statt. Die aktuelle Einteilung in die Übungsgruppen finden Sie hier (PDF, 60 KB).

Prüfung

Die Prüfung orientiert sich sehr stark an den in der Vorlesung und in den Übungsstunden besprochenen Aufgaben. Deshalb lohnt es sich, die Übungsstunden aktiv zu besuchen. Für die Prüfung ist nur Schreibzeug als Hilfsmittel erlaubt. Fremdsprachige dürfen ein entsprechendes Wörterbuch mitnehmen. Sie erhalten mit den Prüfungsaufgaben eine Formelsammlung, die auf dieser Webseite laufend aktualisiert wird, sowie leihweise einen Taschenrechner TI-30 ECO RS. Die Prüfung findet am Mi 16.01.2019 um 15:30 statt, die Repetitionsprüfung am Mi 11.09.2019.

Vorlesungsübersicht

In der Vorlesungsübersicht finden Sie eine Übersicht über die behandelten Themen, die gezeigten Folien sowie die Übungsserien der jeweiligen Vorlesungswoche.

Zudem finden Sie hier (PDF, 2201 KB) die aktuelle Version der Formelsammlung.

Die Liste mit den Angabe,n welche Aufgaben für die Prüfung wichtig sind, wie in der Vorlesung gezeigt, finden Sie hier (PDF, 32 KB).

Woche Inhalt Folien Übungsblätter

HS 1

Kräfte, Statik:  Kraftwirkungen: Verformung, Federgesetz, Beschleunigung; Kraft als Vektor; actio = reactio; Hebel, Gleichgewicht, Stabilität, Schwerpunkt Woche 1 (PDF, 8804 KB) Serie 1 (PDF, 438 KB)

HS 2

Elastizität:  Kompression; Elastizitätsprofile Woche 2 (PDF, 1565 KB) Serie 2 (PDF, 406 KB)

HS 3

Dynamik:  Kinematik; F=m*a; Kraftstoss; Reibung Woche 3 (PDF, 274 KB) Serie 3 (PDF, 333 KB)

HS 4

Reibung, Arbeit:  Haftreibung; dynamischer Widerstand

Woche 4 (PDF, 1109 KB) Serie 4 (PDF, 336 KB)

HS 5

Leistung und Energie, Hydrostatik:  Energieformen; Energieerhaltung; hydrostatischer Druck; Auftrieb; Oberflächenspannung Woche 5 (PDF, 1862 KB) Serie 5 (PDF, 168 KB)

HS 6

Hydrodynamik:  Kontinuitätsgleichung; Bernoulli-Gleichung; Viskosität; Turbulenz Woche 6 (PDF, 8067 KB) Serie 6 (PDF, 128 KB)

HS 7

Mechanik von Gasen:  Geschwindigkeitsverteilung; Gasgesetz; Atmosphäre; Diffusion, Osmose Woche 7 (PDF, 641 KB) Serie 7 (PDF, 211 KB)

HS 8

Wärme:  Wärmekapazität; Wärmeleitung; Wärmestrahlung Woche 8 (PDF, 3196 KB) Serie 8 (PDF, 160 KB)

HS 9

Schwingungen und Wellen:  Schall, Wellenlänge, Frequenz; Hören, Dezibelskala; Reflexion,Transmission; Resonanz Woche 9 (PDF, 1043 KB) Serie 9 (PDF, 116 KB)

HS 10

Licht:  Resonanz; Huygens’sches Prinzip; Beugung an Rändern; Lichtstrahlen; Reflexion/Brechung; Woche 10 (PDF, 760 KB)

Serie 10 Repetitionsserie_neu (PDF, 599 KB)

Numerische Lösungen (PDF, 189 KB)

Musterlösung (PDF, 1485 KB)

HS 11

Licht als Wellen, Elektrizität:  Geometrische Optik, Farben, Farbwahrnehmung; Wellenphänomene; Beugung am gGitter; Polarisation; Elektrisches Feld

Woche 11 (PDF, 1041 KB) Serie 11 (PDF, 6170 KB)

HS 12

Elektrizität:  elektrische Spannung und Ströme; Widerstand; Ionenleitung; Joule’sche Wärme Woche 12 (PDF, 15076 KB) Serie 12 (PDF, 234 KB)

HS 13

Elektronen als Wellen:  Magnetfeld; Materie als Welle; Elektronenwellen; Atombau, Energieschema Woche 13 (PDF, 2123 KB)  

HS 14

keine Vorlesung!!!  Fragestunde während den Übungsstunden    

 

Empfohlene Literatur

Unten finden Sie eine Liste der für die Vorlesung als weiterführende Literatur empfohlenen Bücher.

Achtung: Keines der Bücher deckt den Stoff der Vorlesung 1:1 ab, teilweise ist auch die Notation unterschiedlich oder veraltet!

Allgemeine Lehrbücher in Deutsch:

  • Tipler: Physik, Spektum, 2009
  • Gerthsen, Meschede: Physik. Springer, 2008
  • Giancoli: Physik Pearson, 2011

... alle sehr gut, aber für den Vorlesungsstoff etwas zu allgemein und umfangreich

Lehrbücher speziell für Biologen, in Englisch:

  • Halett et al.: Physics for the biological Sciences. Nelson, 2003
  • Hewitt: Conceptual Physics Pearson, 2014
  • Ahlborn: Zoological Physics. Springer, 2006
  • Vogel: Comparative Biomechanics. Princeton University Press, 2003
  • Zinke-Allmang: Physics for the Life Sciences, Nelson, 2009
  • Newman: Physics of the Life Sciences, Springer, 2008
  • Davidovits: Physics in Biology and Medicine, Academic Press 2008
  • Fercher: Medizinische Physik, Springer 1999
  • Cutnell, Johnson: Introduction to Physics, Wiley, 2009

Das Buch von Davidovits ist leider nur auf Englisch erhältlich und verwendet zudem veraltete physikalische Einheiten – es enthält aber einige lehrreiche Beispiele, die z.T. auch in der Vorlesung verwendet werden.