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, 18 MB)

>>>   Skript - Kapitel 2: Hydrodynamik (PDF, 26 MB)

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

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

>>>   Skript - Kapitel 5: Schwingungen (nur erster Teil) (PDF, 9 MB)

 

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 !)

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, 1 MB)

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, 1 MB)

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, 1 MB)

Gurit_Video (MOV, 4 MB)

Fr 15.03.2019

Tafel (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, 727 KB)

Bilder (PDF, 1 MB)

Fr 22.03.2019

Tafel (PDF, 21 MB)

Bilder (PDF, 515 KB)

6

Mo 25.03.2019

 

 

 

Fr 29.03.2019

Thermodynamik:

Ideale Gasgleichung, Zustandsgrössen,

Barometerformel, Druck in Zentrifuge,

Maxwell-Boltzmann Geschwindigkeitsverteilung,

Dampfdruckkurve Wasser,

Wärmekapazität

Aequipartitionsprinzip

Arbeit und Wärme,

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

Tafel (PDF, 7 MB)

Bilder (PDF, 812 KB)

Tafel (PDF, 2 MB)

Bilder (PDF, 662 KB)

7 Mo 01.04.2019

1. Hauptsatz Energieformen

Carnot

2. Hauptsatz Entropie

Random Walk

Diffusion,

Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten (Henry),

Osmose,

Wärmetransport: (Leitung, Strömung, Strahlung)

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 (PDF, 5 MB)

Bilder (PDF, 339 KB)

Fr 05.04.2019

Tafel (PDF, 4 MB)

Bilder (PDF, 1 MB)

8 Mo 08.04.2019

Elektrodynamik: Ladung, elektrisches Feld, elektrisches Potential, Spannung, Kapazität, Ladungen und elektrische

Felder in Metallen und Isolatoren, Gleichströme, Stromstärke,

Strom-Spannungscharakteristiken,

Spannungsquellen, innerer Widerstand einer Batterie.

Joule'sche Wärme,

Kirchhoff'sche Regeln, Schaltkreise

TKH: Kap. 14.2-5, 14.7

Tafel (PDF, 4 MB)

Bilder (PDF, 579 KB)

Fr 12.04.2019

Tafel (PDF, 843 KB)

 

9 Mo 15.04.2019

elektrische Leitfähigkeit,

Magnetfelder, Induktionsgesetz,

Tafel (PDF, 1 MB)

Bilder (PDF, 693 KB)

 

 

 

10 Mo 29.04.2019

Lenz'sche Regel, Transformator, Dynamo

TKH: Kap. 14.6, 14.8

Schwingungen, gekoppelte Pendel, Wellen, Schallwellen, Hörfläche, Doppler Effekt

Tafel (PDF, 5 MB)

Bilder (PDF, 144 KB)

Fr 03.05.2019

Tafel (PDF, 2 MB)

Bilder (PDF, 1 MB)

11 Mo 06.05.2019

sthehende Wellen, Schwebung, Frequenzanalyse,

Sonographie

Elektromagnetische Wellen

Geometrische Optik,

Reflexion, Brechung, Prinzip von Huygens

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

Tafel (PDF, 4 MB)

Bilder (PDF, 1 MB)

 

Fr 10.05.2019

Tafel (PDF, 2 MB)

Bilder (PDF, 3 MB)

12 Mo 13.05.2019

Abbildung mit Spiegeln und Linsen, Brechkraft von Linsen, Bildkonstruktion mit Brennpunkten,

Abbildungsgleichung, Linsensysteme, Auge,

Dispersion, Wellenoptik, Interferenz.

Beugung von Licht am Spalt, Haar, Prinzip von Babinet

TKH: 18.3.1, 19.1.4, 19.5.1-2, 18.2.1

Tafel (PDF, 3 MB)

Bilder (PDF, 2 MB)

Fr 17.05.2019

Tafel (PDF, 2 MB)

Bilder

13

Mo

20.05.2019

 

Beugung am Gitter,

Lichtpolarisation, Polarisation durch Reflexion, Brewster Winkel, optische Aktivität,

TKH: 18.2.1-3, 18.5

Informationstheorie, bit, Byte, Shannon-Hartley,

Quantenmechanik:

Poarisation des Photons

Tafel (PDF, 3 MB)

Bilder (PDF, 1 MB)

Fr 24.05.2019

Tafel (PDF, 1 MB)
14 Mo 27.05.2019

Röntgenstrahlung,

Bremsstrahlung und charakteristische Strahlung,

Röntgenabsorption, Gammastrahlung, Radioaktivität

De Broglie Hypothese

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 (PDF, 2 MB)

Bilder (PDF, 3 MB)

 

Fr 31.05.2019

Tafel (PDF, 310 KB)

Bilder (PDF, 162 KB)

 

 

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, 3 MB)

Gleichgewichtsbedingungen, Energieformen, Bruchspannung

11.03. - 15.03. 18.03. - 22.03.
Übungsblatt 4 (PDF, 2 MB) 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.
Übungsblatt 6 (PDF, 780 KB) Thermodynamik, Zustandsgrössen, ideale Gase und Osmose 01.04. - 05.04. 09.04. - 15.04 
Übungsblatt 7 (PDF, 402 KB) Elektrisches Feld, Spannung, Kondensator und Gleichstromkreise

09.04. - 15.04 

16.04 - 03.05

Übungsblatt 8 (PDF, 582 KB) Elektrische und magnetische Felder, Induktionsgesetz und Wechselstrom

16.04 - 03.05

06.05 - 10.05

Übungsblatt 9 (PDF, 1004 KB) Schwingungen, Wellen und Schall 06.05 - 10.05 13.05 - 17.05
Übungsblatt 10 (PDF, 554 KB) Ultraschall, Elektromagnetische Wellen, geometrische Optik, Brechungsgesetze 13.05 - 17.05 20.05 - 24.05

Übungsblatt 11 (PDF, 685 KB)

Gesetz von Stefan-Boltzmann, Bremsstrahlung, Bragg'sches Gesetz, radioaktiver Zerfall 20.05 - 24.05 27.05 - 31.05

 

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.

Musterprüfung (PDF, 2 MB) (neue Version mit diversen Korrekturen)

An Ihrem Platz werden Sie das Prüfungsheft, eine Konstantenliste (neu)  (PDF, 281 KB)und ein Antwortblatt mit Instruktionen (PDF, 919 KB)  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, Zirkel, Lineal und oder Geodreieck (ohne Etui)

- Allenfalls Fremdwörterbuch

- Getränke und kleine Snacks

Format der Formelsammlung: Es steht Ihnen frei, was Sie auf die Formelsammlung schreiben, es kann auch eine Zusammenfassung des Stoffs sein. Sie muss aber handgeschrieben sein und auf vier A4-Seiten Platz haben, jedes des maximal vier Blätter (weniger Blätter,  doppelseitig erlaubt) muss von Ihnen signiert sein. Ausgedruckte Versionen einer auf einem Tablet handgeschriebenen Formelsammlung sind nicht erlaubt. Die Formelsammlung muss zusammen mit der Prüfung abgegeben werden.

 

Prüfungseinsicht: Studierende die die Prüfung nicht bestanden haben am  Do 25.07.2019 zwischen 11 und 15 Uhr die Gelegenheit  ihre Prüfung einzusehen.

Anmeldung per Email bis zum Do 18.07.2019
Angemeldete erhalten eine Einladung mit einer genaueren Zeitangabe.