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Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Physik I frChemiker, Biochemiker und
Geowissenschaftler
Vorlesung 01(23. Okt. 2007)
Prof. D. Hgele
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Dozent
Prof. Dr. Daniel Hgele(AG Spektroskopie der
kondensierten Materie) Sprechstunde nach Vereinbarung Raum NB 3/31 Daniel.Haegele@rub.de
Die ersten Semester: Lerngruppen, ben von Vortragstechniken, Englischkurse.
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Inhalt
Scheinrelevantes bungsgruppen
Einstieg/Motivation
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Voraussetzungen fr einen ScheinChemiker,
Biochemiker: Klausur 15.02.2008 Nachklausur 20.03.2008
bungen, Abgabe in festen1er, 2er oder 3er Gruppen
Mechanik (ca. 10 Wochen), keine Thermodynamik
Geo-wissenschaftler
Klausur 15.02.2008 Nachklausur 20.03.2008 bungen, Abgabe in festen
1er, 2er oder 3er Gruppen Mechanik und Thermodynamik
(ganzes Semester)
Wer ber 50 % bungspunkte erreicht, bekommt 5 % Bonuspunkte fr die Klausurbzw. Nachklausur.
Wer ber 65 % bungspunkte erreicht, bekommt 10 % Bonuspunkte fr die Klausurbzw. Nachklausur.
BONUSPUNKTE
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
bungsgruppen A bis GChemiker, Biochemiker1 Stunde / Woche A Di 8-9 Uhr, Jrgen Gibkes, NB 6/99 B Mi 10-11 Uhr, Heye Bu, NB 02/99 C Mi 11-12 Uhr, Heye Bu, NB 02/99 D Mi 12-13 Uhr, Jrg Rudolph, NB 6/99 E Mi 13-14 Uhr, Jrg Rudolph, NB 6/99
Geowissenschaftler1 Stunde / Woche F Di 12-13 Uhr, Jrg Renner, NB 6/99 G Di 13-14 Uhr, Jrg Renner, NB 6/99
Ausgabe der bungsblatts: DonnerstagsAbgabe: Am Donnerstag eine Woche spter
Kleingruppen fr gemeinsame bungsabgabewerden whrend der ersten bungsgruppe gebildet.
Beginn der bungen: nchste WocheGeowissenschaftler haben bereits begonnen.
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
KlausurStoff: Verstndnisfragen undRechenaufgaben im Stil der
bungen
Teilnahme an bungen ist sehr empfehlenswert.
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Buchempfehlung:
von Rudolf Pitka, Steffen Bohrmann, Horst StckerPhysik. Der GrundkursHarri Deutsch Verlag
EUR 26,00
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Buchempfehlung:
DemtrderExperimentalphysik ISpringer Verlag
EUR 39,95
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
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Ekbert Hering, Rolf Martin, Martin StoherPhysik fr IngenieureVDI Verlag/Springer
EUR 44,95
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Einstieg und Motivation
Vorlesung im Internet ber Arbeitsgruppenseite:www.optics.rub.de
Vorlesungsfolien bungsbltter
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
PHYSIK Nobelpreis 2007
Albert Fert, Paris Sd
Peter Grnberg, Jlich
Fert, Stuart Parkin (IBM)
Riesenmagnetowiderstand schrumpft die Festplatte
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Tacoma Narrows BridgeHngebrcke 1 Jahr Bauzeit Erffnung 1940 850 m lang Drittgrte Hngebrcke der
USA Einsturz nach 4 Monaten
Resonanz der Torsionsschwingungmit Luftwirbeln unter der Brcke fhrte zumEinsturz.
Physikkenntnisse knnen lebenswichtig sein.
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Sinn der Vorlesung I
Physikalische Grundkenntnisse zur Lsung von technischen Problemen zu vermitteln (z.B. Schwingungen, Strmungsmechanik)
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Sinn der Vorlesung IIPhysikalische Denkweise
vermitteln
- Probleme auf vereinfachte Modelle reduzieren.
(z.B. Planet als punktfrmige Masse auffassen)
- Verfeinerung des Modells(Kugel, Ellipsoid, elastisches
Ellipsoid)
- Eindeutige Definition der Begriffe, Gren und Einheiten
(z.B. Wrme und Temperatur)
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Stellung der Physik in den Grundwissenschaften
Mathematik -> Physik -> Chemie -> Biologie
Systeme komplexer
Verstndnis nur beschreibend
Auch einfache physikalische Systeme knnen unvorhersehbares Verhaltenzeigen:
(widerspruchsfrei) (Widersprche zw. Teilgebieten)
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Versuch: Pendel und Doppelpendel
Fadenpendel: Verhalten ber lange Zeit vorhersehbar (anderes Bsp.: Mondphasen, Sonnenfinsternis)
Doppelpendel: Verhalten chaotisch, nur kurze Zeitrume sind vorhersehbar (anderes Bsp.: Wetter, Lottomaschine,...)
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Stoff der VorlesungenPhysik I und II
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Mechanik (I)
aus P. Hgele: Feche Verse - physikalischIsaac Newton
Das Fallen von Krpern auf der Erde und die Himmelsmechanik folgen dengleichen Gesetzen.
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Mechanik (II)
Rollte ein Ball auf einer geraden oder auf einer durchgebogenen Schiene am schnellsten nach unten ?
Warum schlingert ein Einkaufswagen, wenn man ihn rckwrts zieht?
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Mechanik von Flssigkeiten und Gasen
Warum fliegt ein Flugzeug?
Warum ist Verkalkung von Blutgefen so schlimm?
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
Schwingungen und WellenGeht eine Pedeluhr auf dem Mond richtig?
Geht eine mechan. Armbanduhr aufdem Mond richtig?
Was ist ein Tsunami?
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
WrmelehreWarum gibt es eine tiefsteTemperatur?
Kann man in einem Luftballon ber einer KerzeWasser kochen?
Warum fhlt sich Metall kaltund Holz warm an?
Wie heizt man optimal?
Physik I fr Biochemie, Chemie, Geowissenschaften WS 2007/08
ElektrizittslehreKann man 10 000 Vberleben ?
Warum wird ein schwacherWiderstand an einer Batteriewrmer als ein starker Widerstand?
Der einfachste Elektromotor:
Versuch: Homopolarer Motor
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