PHY127 Physik für Life Sciences II

Zusammenfassung

Dreizehn  Doppellektionen vertiefen die in Physik für Life Sciences (PHY117) eingeführten Begriffe und Konzepte wie Raum, Zeit, Masse, Kraft, Ladung, etc. und führt weitere wie "Feld" und "Quanten" im Hinblick auf ihre Bedeutung und Nützlichkeit in Biowissenschaften ein.
Es wird besonderes Gewicht auf das Messen, Erfassen und Auswerten von Daten gelegt.
Die Vorlesung wird durch Übungen ergänzt, wobei es von Vorteil ist über ein Mobiltelefon mit Sensoren (Mikrophon, Kamera, Accelerometer etc.) und einen Computer zu verfügen.

Allgemeine Informationen

Dozent: Prof. Dr. Thomas Greber
Vorlesungsassistin: Jana Rohrer
Übungsorganisation:

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

Zoomassistentin: Cinja Müller
Vorlesung: Freitag,  08:00 - 09:45, zoom aus dem Hörsaal Y15G20
Sprechstunde: Freitag,  12:00 - 13:00, Teams mit Thomas Greber
Vorlesungsbeginn: Freitag, 26. Februar 2020, 08:00

Informationen zur Vorlesung

Die Vorlesung wird via zoom direkt übertragen, wobei die Möglichkeit live Fragen zu stellen besteht. Cinja erstellt ein Dokument (Q&A aus der Vorlesung (PDF, 9 MB)) mit den häufigsten Fragen, das fortlaufend aktualisiert wird.

Die Vorlesung wird als Podcast aufgezeichnet mit Fotos der Wandtafeln und der gezeigten Slides hier und auf OLAT publiziert.

Das Verständnis der Vorlesung kann mit einem QUIZZ auf OLAT am Ende des Podcasts überprüft werden.

Im Forum haben Sie die Möglichkeit online Fragen zu stellen.

Im Verlauf der Vorlesung wird eine Formelsammlung (PDF, 158 KB) entwickelt, welche den Prüfungsunterlagen beigelegt sein wird. Zusätzlich wird eine Liste mit 100 Worten (PDF, 61 KB) aufgebaut, mit welcher das Lernerlebnis laufend überprüft und eingeprägt werden kann.

COVID

Die Vorlesung wird online mit live zoom-streaming durchgeführt. Informationen zur Präsenzteilnahme finden Sie auf OLAT.

Inhalt

Woche Datum Stoff Begleitmaterial
1 26.02.2021 Einführung, Raum und Zeit, phyphox, SARS-CoV-2, Eiszeiten - Gravitationsgesetz und Milankovic, Betelgeuze (Weber-Fechner). Pendel, Beugung am Gitter, Geigerzähler. Tafelbilder_L1 (PDF, 745 KB)

Slides_L1 (PDF, 11 MB)

2 05.03.2021

Koordinaten, Winkel, Kreisbewegung, Information, Skalen.

Druck 1:  statisch, Gewichtsdruck, Gasgleichung.

Tafelbilder L2 (PDF, 390 KB)

Slides_L2 (PDF, 1 MB)

3 12.03.2021

Druck 2: Hooke, hydrostatisch, Archimedes,

Tafelbilder L3 (PDF, 279 KB)

Slides_L3 (PDF, 466 KB)

4 19.03.2021

Druck 3: Barometerformel, Henry. Entropie, 

Wege zum Gleichgewicht

Tafelbilder_L4 (PDF, 353 KB)

Slides_L4 (PDF, 3 MB)

5 26.03.2021 Diffusion: Random Walk. Stoke'sche Reibung, Kapillarkraft

Tafelbilder L5 (PDF, 389 KB)

Tafelbilder L5 schwarz (PDF, 991 KB)

Slides_L5 (PDF, 7 MB)

8 16.04.2021 Druck 4: Osmose Schwingungen und Wellen 1

Tafelbilder L6 (PDF, 343 KB)

Slides_L6 (PDF, 627 KB)

9 23.04.2021 Wellen 2, Schall

Tafelbilder L7 (PDF, 250 KB)

Slides_L7 (PDF, 655 KB)

10 30.04.2021

Wellen 3, Schwebung, Sonographie, Doppler Effekt

Tafelbilder L8 (PDF, 397 KB)

Slides_L8 (PDF, 1 MB)

11 07.05.2021 Elektrodynamik 1 Ionentransport  Magnetfeld Lorentzkraft

Tafelbilder L9 (PDF, 392 KB)

Slides_L9 (PDF, 536 KB)

12 14.05.2021 Elektrodynamik 2 , Licht, Brechung, Polarisation

Tafelbilder L10 (PDF, 436 KB)

Slides_L10 (PDF, 4 MB)

13 21.05.2021

Elektrodynamik 2.1, Beugung

Quantenmechanik 1 x-rays,  Beugung (Bragg), Materiewellen (Elektronenbeugung)

Tafelbilder L11 (PDF, 254 KB)

Slides_L11 (PDF, 2 MB)

14 28.05.2021 Quantenmechanik 2 Particle in a box, x-ray absorption, Radioaktivität

Tafelbilder L12 (PDF, 314 KB)

Slides_L12 (PDF, 6 MB)

15 04.06.2021

Zusammenfassung/Fragen

Instruktionen zur Prüfung

Slides_L13 (PDF, 6 MB)

 

Übungen

Übungsblatt Dateien Thema Besprechung
Übungsblatt 1 (PDF, 1 MB)

Info_Ueb01 (ZIP, 261 KB)

Raum, Zeit, Skalen, Statistik,  Betelgeuze, Daten

ab 2.3.2021

Übungsblatt 2 (PDF, 4 MB)

Daten zu ÜB2 (ZIP, 1 MB) Druck, Kraft, Koordinaten, Potenzgesetz, Gasgesetz

ab 16.3.2021

Übungsblatt 3 (PDF, 698 KB) Daten zu A7 (XLS, 184 KB)

Randomwalk, Entropie, Osmose, Stoke, Maxwell Boltzmann

ab 30.3.2021

Übungsblatt 4 (PDF, 604 KB)   Oberflächenenergie, Osmotischer Druck, Schwingungen und Wellen, Leitfähigkeit ab 20.4.2021
Übungsblatt 5_v2 (PDF, 2 MB) Daten zu A7 (XLS, 852 KB) Wellengleichung, Superpositionsprinzip,  Coulombkraft, B-Feld

ab  4.5.2021

Übungsblatt 6 (PDF, 2 MB) (Korrektur 1e)   Brechung, Beugung, Bragg'sches Gesetz, De Broglie, radioaktiver Zerfall

ab 18..5.2021

Probeprüfung (PDF, 1 MB)   Zugang mit Zoom-Link zur Vorlesung 1.6.2021, 13 Uhr

Die Übungsstunden finden im Wochen-Rhythmus in Teams Sitzungen gemäss Übungsplan statt, Beginn zweite Semesterwoche.

Es werden separat Übungs-Podcasts erstellt, in welchen die Assistenten die jeweiligen Übung vorlösen. Sie können sich diesen auf OLAT anschauen.

Sechs Übungsblätter werden jeweils eine Woche vor der ersten Übungsstunde auf dieser Webseite bereitgelegt. Versuchen Sie die Aufgaben selbständig zu lösen, in den darauffolgenden Wochen werden die Aufgaben in den Übungsgruppen gemeinsam mit den Assistenten diskutiert und gelöst. Es müssen keine Übungen abgegeben werden und es werden keine Musterlösungen verteilt.

Zu Vertiefung und zum Verständnis des Vorlesungsstoffs und den Methoden empirischer Wissenschaften wird in einigen Übungsaufgaben «phyphox» verwendet, es handelt sich um eine kostenlose App für iPhones und Android Geräte (mindestens Android 4.0 oder iPhones iOS 8). Es wird empfohlen die entsprechenden Messaufgaben zu zweit oder zu dritt zu lösen. Sollte jemand keinen Zugang zu einem entsprechenden Gerät haben, können Messdaten zur Auswertung zur Verfügung gestellt werden. Die Messdaten sollen mit Hilfe eines Computers ausgewertet werden. Ausführliche Informationen, Downloadlinks und Videos zu allen Messfunktionen finden Sie unter https://phyphox.org. Der Besuch der Übungsstunden wird wärmstens empfohlen, das Lösen der Übungsblätter ist ein wichtiger Bestandteil des Moduls und ist hilfreich im Hinblick auf die Prüfung.

Dienstagruppen (PDF, 105 KB)  
Mittwochgruppen (PDF, 103 KB) Übungskalender (PDF, 100 KB)

Sie finden diese Listen auch am Anschlagbrett vor dem Physik-Praktikum (Bau 11, Stockwerk G). Mit Rücksicht auf die zahlenmässige Ausgeglichenheit der Übungsgruppen ist die Einteilung fest.

Informationen zur Prüfung

Hörsaalzuteilung (PDF, 451 KB) für 2.7.2021 (Sitzpläne auf Plakaten bei den Hörsälen)

Das COVID19 Schutzkonzept der UZH muss eingehalten werden.

Die Prüfung orientiert sich an den in der Vorlesung und in den Übungsstunden besprochenen Themen und Aufgaben.

Die Modulprüfung ist schriftlich und findet am Irchel (Hörsaalzuteilung folgt) am Freitag, dem 2. Juli 2021 von 10:00 bis 12:00 statt. Bringen Sie Ihre Legi mit, womit Sie identifiziert werden können.

Es werden 20 Multiple Choice Aufgaben gestellt, von der gleichen Art wie sie auf den Übungsblättern gestellt wurden (10 Typ A und 10 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 1 Punkt, weniger als drei richtige 0 Punkte.

Vor Ende der Prüfung müssen Sie Ihre Multiple Choice Antworten mit schwarzem oder blauem Stift auf das Antwortblatt übertragen.

An Ihrem Platz werden Sie vorfinden:

- Taschenrechner (Modell TI 30 ECO RS (PDF, 775 KB) wird zur Verfügung gestellt),
- das Prüfungsheft
- eine Formalsammlung (PDF, 158 KB)(Version vom 4. Juni, definitive Version folgt)
- ein Antwortblatt mit Instruktionen (PDF, 906 KB) (Muster - korrigierte Version)

Eigene Taschenrechner und selbst ausgedruckte Formelsammlungen sind nicht erlaubt !

Erlaubte Gegenstände am Prüfungsplatz:

- Studierendenausweis (Legi)
- Schreibstifte, Zirkel, Lineal und oder Geodreieck (ohne Etui)
- Diktionär (Wörterbuch xx -> Deutsch)
- Getränke und kleine Snacks

Taschen und Rucksäcke müssen am Hörsaalrand deponiert werden. Handys und Uhren (analog und digital) sind nicht erlaubt am Prüfungsplatz.