PHY124 Physik für die Biomedizin

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Dr. Thomas Greber
Vorlesungsassistenten: Adrian Epprecht, Dr. Adrian Hemmi
Übungsorganisation:

Ruth Bründler: ruth.bruendler@physik.uzh.ch

   
Vorlesung: Montag, 08:00 - 11:00, in Y15 G20
Freitag,  08:00 - 09:45, in Y15 G20
Vorlesungsbeginn: Montag, 18. Februar 2019, 08:00

Informationen zur Vorlesung

Die Vorlesung wird als Podcast aufgezeichnet.

Zur Vorlesung gibt es nur teilweise ein 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.

>>>   Skript - Kapitel 1: Mechanik (PDF, 19156 KB)

>>>   Skript - Kapitel 2: Hydrodynamik (PDF, 27387 KB)

 

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)

weitere Literatur

D. Kamke, W. Walcher
„Physik für Mediziner“ (2. Auflage, Teubner, 1994) – anspruchsvoller, medizinorientiert

P. A. Tipler, G. Mosca
„Physik – für Wissenschaftler und Ingenieure“ (7. Auflage, Springer Spektrum, 2014) – sehr vollständiges Physiklehrbuch

D. C. Giancoli
„Physik – Lehr- und Übungsbuch“ (3. Auflage, Pearson, 2009) – sehr vollständiges Physiklehrbuch

Christof M. Aegerter
"Introductory Physics for Biological Scientists" (2018, Cambridge University Press) -- neues Buch, made in Zürich (uzh-Netz Onlinezugriff)


Sprechstunde des Dozenten: jeweils montags 11:15 - 12:00 im Büro Y36 K88 (ohne Anmeldung)
Email: greber@physik.uzh.ch (keine Physikfragen per email !)

Informationen zu den Übungen

Die Übungsstunden finden wöchentlich statt, mit Ausnahme der Osterferien (18. bis 28. April). Beginn ab der zweiten Semesterwoche. (Folien  (PDF, 145 KB))

Die Übungsblätter werden jeweils spätestens am Mittwoch auf dieser Webseite bereitgelegt. In der darauf folgenden 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

Stand 25.2.19

           Übungskalender (PDF, 64 KB)

Montagsgruppen (PDF, 59 KB)  
Dienstagsgruppen (PDF, 61 KB)  
Mittwochsgruppen (PDF, 60 KB)  
Freitagsgruppen (PDF, 56 KB)  
Übungsblatt Thema Vorbesprechung Nachbesprechung
Übungsblatt 1 (PDF, 214 KB) Einheiten, Fehlerrechnung, Kinematik 25.02. - 01.03.

04.03. - 08.03.

Übungsblatt 2 (PDF, 562 KB) Kinematik, Kraft, Impuls, Kraftstoss 04.03. - 08.03. 11.03. - 15.03.
Übungsblatt 3 (PDF, 4087 KB)

Gleichgewichtsbedingungen, Energieformen, Bruchspannung

11.03. - 15.03. 18.03. - 22.03.
Übungsblatt 4 (PDF, 2340 KB) Biegebelastung, Hydrostatischer Druck, Auftrieb, Oberflächenspannung 18.03. - 22. 03. 25.03. - 29.03.
Übungsblatt 5 (PDF, 387 KB) Strömungslehre, Viskosität, Strömungswiderstand, turbulente/laminare Strömung 25.03. - 29.03. 01.04. - 05.04.
  Thermodynamik, Zustandsgrössen, ideale Gase und Osmose    
  Elektrisches Feld, Spannung, Kondensator und Gleichstromkreise    
  Elektrische und magnetische Felder, Induktionsgesetz und Wechselstrom    
  Schwingungen, Wellen und Schall    
  Ultraschall, Elektromagnetische Wellen, geometrische Optik, Brechungsgesetze    
  Gesetz von Stefan-Boltzmann, Bremsstrahlung, Bragg'sches Gesetz, radioaktiver Zerfall    

 

Informationen zur Prüfung

Die Modulprüfung ist schriftlich und findet am Freitag, dem 14. Juni 2019 von 13:00 bis 15:00 statt. Es werden 30 Multiple Choice Aufgaben gestellt, von der gleichen Art wie sie auf den Übungsblättern gestellt wurden (15 Typ A und 15 Typ K') .

Bewertung:

Typ A: Eine der Aussagen ist richtig und muss angekreuzt werden. (1 oder 0 Punkte)
Typ K’: Für jede der vier Aussagen muss entschieden werden, ob sie richtig (+) oder falsch (-) ist. Vier richtige Entscheidungen geben 2 Punkte, drei richtige einen Punkt.

 

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 / Zusammenfassung (4 handgeschriebene A4-Seiten)

- Taschenrechner (kein eigener Rechner, Modell TI 30 ECO RS (PDF, 775 KB) wird zur Verfügung gestellt)

- Schreibstifte (ohne Etui)

- Allenfalls Fremdwörterbuch

- Getränke und kleine Snacks

Format der Formelsammlung: Es steht Ihnen frei, was Sie auf die Formelsammlung schreiben, sie kann eine Zusammenfassung des Stoffs sein. Sie muss aber von Ihnen persönlich handgeschrieben sein und auf vier A4-Seiten Platz haben. Ausgedruckte Versionen einer auf einem Tablet handgeschriebenen Formelsammlung sind nicht erlaubt.

Inhaltsübersicht

Die Vorlesung wird aufgezeichnet,
hier geht es zum PODCAST.

      

 Informationen zu Podcasts an der UZH:
 Hinweise für Studierende (PDF, 213 KB)

Die folgende Vorlesung-Übersicht wird im Laufe des Semesters regelmässig aufdatiert:
Woche Datum Vorlesungsstoff Material
1 Mo 18.02.2019

Methodik der Physik, Einheiten, Messmethoden, Messfehler,

Geometrie

Mechanik: Kinematik: Bewegungen im Raum (1D)

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

Tafel (PDF, 488 KB)

Bilder (PDF, 763 KB)

Fr 22.02.2019

Tafel (PDF, 367 KB)

Bilder NEU!!! (PDF, 1939 KB)

2 Mo 25.02.2019

Bewegungen in 2-3 Dimensionen, Kreisbewegung;

Dynamik: Newton'sche Prinzipien, fundamentale Kräfte,

Normal- und Reibungskräfte, Impuls, Kraftstoss, Bewegungsgleichungen

TKH: Kap. 2 (andere Reihenfolge der Unterkapitel)

Tafel (PDF, 508 KB)

Bilder (PDF, 109 KB)

Fr 01.03.2019

Tafel (PDF, 315 KB)

Bilder (PDF, 934 KB)

3 Mo 04.03.2019

Energie und Arbeit, Energieerhaltungssatz,

Impulssatz, Stösse

Drehmoment, statisches Gleichgewicht, mechanische Eigenschaften von Festkörpern (Festigkeitslehre)

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

Tafel (PDF, 642 KB)

 

Fr 08.03.2019

Tafel (PDF, 380 KB)

Bilder (PDF, 1501 KB)

4 Mo 11.03.2019

Spannungsverteilungen in festen Körpern.

Hydrodynamik:

Hydrostatik, hydrostatischer Druck, Auftrieb Archimedes,

Kontinuitätsgleichung

Torricelli-Becher

Bernoulli Gleichung

Stoke'sche Reibung

TKH: Kap. 5.2 (fertig), 5.3

Tafel (PDF, 605 KB)

Bilder (PDF, 1079 KB)

Gurit_Video (MOV, 4622 KB)

Fr 15.03.2019

Tafel(neu!!!) (PDF, 484 KB)

 

5 Mo 18.03.2019

Newton'sche Flüssigkeiten

innere Reibung,

Gesetz von Hagen-

Poiseuille, Blutkreislauf,

Reynold'sche Zahl

Oberflächenspannung, Kapillarität,

TKH: Kap. 5.3

Tafel (PDF, 667 KB)

Bilder (PDF, 786 KB)

Fr 22.03.2019

Tafel (PDF, 21723 KB)

Bilder (PDF, 515 KB)

6

Mo 25.03.2019

 

 

 

Fr 29.03.2019

Thermodynamik:

Modell des idealen Gases, Zustandsgrössen,

Maxwell-Boltzmann'sche Geschwindigkeitsverteilung,

Gasdruck, Barometerformel Sedimentation

TKH: Kap. 5.3 (fertig), 8.1, 9.1, 10.1, 10.4

Tafel

Bilder

7 Mo 01.04.2019

Zustandsgleichung, Temperatur, Diffusion,

Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten, Osmose,

reale Gase, Dampfdruck, 1. Hauptsatz der Wärmelehre,

Arbeit und Wärme, Wärmeleitung, Umwandlungswärmen

TKH: Kap. 9.2, 9.4, 10.2, 10.3, 10.5, 11, 12.1-2, 13.2,

13.3.3, 13.3.5-6, 13.3.7.1, 13.3.7.4

Tafel

Bilder

Fr 05.04.2019

Tafel

Bilder

8 Mo 08.04.2019

Elektrizitätslehre: Ladung, elektrisches Feld, Spannung,

elektrisches Potential, Kapazität, Ladungen und elektrische

Felder in Metallen und Isolatoren, Gleichströme, Stromstärke,

Stromdichte, Strom-Spannungscharakteristiken,

Joule'sche Wärme, elektrische Leitfähigkeit

TKH: Kap. 14.2-5, 14.7

Tafel

Bilder

Fr 12.04.2019

Tafel

Bilder

9 Mo 15.04.2019

Spannungsquellen, Spannungsabfälle,

Kirchhoff'sche Regeln, elektrische Netzwerke,

Magnetfelder, Induktionsgesetz, Lenz'sche Regel

TKH: Kap. 14.6, 14.8

Tafel

Bilder

 

Tafel

Bilder

10 Mo 29.04.2019  

Tafel

Bilder

Fr 03.05.2019

Tafel

Bilder

11 Mo 06.05.2019

Schallwellen, Physiologie des Hörens, Frequenzanalyse,

stehende Wellen, Schwebung, Ultraschall,

Ultraschall-Echografie und Doppler-Ultraschall,

Elektromagnetische Wellen.

TKH: 7.2, 7.3, 7.9, 7.11, 7.12, 14.9.7, 18.3.1

Tafel

Bilder

 

Fr 10.05.2019

Tafel

Bilder

12 Mo 13.05.2019

Geometrische Optik, Reflexion und Brechung,

Abbildung mit Spiegeln und Linsen, Brechkraft

von Linsen, Bildkonstruktion mit Brennpunkten,

Abbildungsgleichung, Linsensysteme, Auge,

Dispersion, Wellenoptik, Interferenz.

TKH: 18.3.1, 19.1.4, 19.5.1-2, 18.2.1

Tafel

Bilder

Fr 17.05.2019

Tafel

Bilder

13 Fr 24.05.2019

Beugung von Licht, Interferenz an Doppelspalt,

Beugungsgitter, Prinzip von Babinet, Lichtpolarisation,

Polarisation durch Reflexion.

TKH: 18.2.1-3, 18.5

Tafel

Bilder

14 Mo 27.05.2019

Polarisation durch Streuung, optische Aktivituat,

Wärmestrahlung, Röntgenstrahlung,

Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung,

Röntgenabsorption, Gammastrahlung, Radioaktivität.

TKH: 17.10.2, 21.3.1, 21.3.3, 21.2.1, 21.2.3

In der letzten Freitagsstunde werden ausgewählte Übungsaufgaben
im Hinblick auf die Prüfung besprochen.

Tafel

Bilder

 

Fr 31.05.2019

Tafel

Bilder