A biofizika fizikai alapjai

Adatok

A Tantárgybejelentőben megadott hivatalos adatok az alábbi tanévre: 2024-2025

Tematika

Az orvos-, gyógyszerész- és fogorvosképzésben a természettudományos gondolkodás megszerzése elengedhetetlen. Ennek egyik ága a legfontosabb fizikai törvényszerűségek megismerése és az abban való jártasság erősítése. Ez a tudás nem csak az alapozó tárgyak jobb megértésében, hanem a későbbi szakmai munkában is nagy segítség lesz.

A kurzus során áttekintjük a klasszikus fizika és némileg a modern fizika azon területeit, amelyek ismerete szükséges a Biofizika tantárgy anyagának megértéséhez, elsajátításához és a vizsgára való megfelelő felkészüléshez. Az elméleti ismereteken felül különböző problémák megértését segítő feladatokat is tárgyalunk.

A kurzust minden olyan hallgatónak ajánljuk, akik úgy érzik, hogy a középiskolai fizika ismereteiket fel kell eleveníteni, érdemes újra a legfontosabb fizikai fogalmakat tisztázni, példamegoldásokon keresztül azokat begyakorolni.

A tematika 12 hétre lebontva:

1 Bevezetés: infók a kurzusról. Alapfogalmak: fizikai mennyiségek és mértékegységeik. Átváltások. Mérési hiba, átlag, szórás. Vektorok. Függvények: lineáris, szögfüggvények, exponenciális függvény, logaritmus.

2 Út, idő, sebesség, gyorsulás: Egyenes vonalú egyenletes mozgás. Egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás. Egyenletes körmozgás. Egyenletesen változó körmozgás. Frekvencia és periódusidő.

3 Erő. Newton törvényei (1, 2, 3). Erőfajták: nehézségi erő, súrlódási erő, körmozgást fenntartó erők. Erők felbontása, összegzése.

4 Munka, energia. Energia fajták: potenciális, kinetikus, forgási. A mechanikai energiamegmaradás törvénye. Teljesítmény.

5 Merev testek kinematikája (egyenes vonalú és forgó mozgás közötti kapcsolat). Forgatónyomaték, tehetetlenségi nyomaték. Merev testek egyensúlya.

6 Lendület, lendületmegmaradás, perdület, perdületmegmaradás. Ütközések (rugalmas, rugalmatlan)

7 Rezgőmozgás: harmonikus, nem-harmonikus, csillapítatlan, csillapodó. Inga: energiamegmaradás. Hullámok: longitudinális, transzverzális. Hullámok leírása: hullámhossz, frekvencia, periódusidő, amplitudó, terjedési sebesség. Hygens-Fresnel elv. Visszaverődés, törés, elhajlás, interferencia.

9 Hőtan: Gáztörvények. 1. főtétel, belső energia, mechanikai munka, hő. 2. főtétel, reverzibilis és irreverzibilis folyamatok, entrópia, termodinamikai valószínűség.

8 Hidrosztatika: adhézió, kohézió, nyomás, hidrosztatikai nyomás, (vérnyomás), kapilláris-effektus. Hidrodinamika: lamináris, turbulens áramlások, Bernulli-egyenlet, viszkozitás

10 Elektromos mező: töltések, Coulomb-törvény, elektromos mező, árnyékolás, feszültség, áramerősség, ellenállás, kapcsolások. Mágneses mező: pólusok, mágneses mező. Elektromágneses indukció. Vezetőképesség.

11 Elektromágneses hullámok: előállítása, terjedési sebesség meghatározás, az em spektrum, és tartományai, jellemzői. Geometriai optika: visszaverődés, törés. Képalkotási feladatok.

12 Teszt

Előadások

Gyakorlatok

Szemináriumok

• 1. Bevezetés: infók a kurzusról. Alapfogalmak: fizikai mennyiségek és mértékegységeik. Átváltások. - Bódis Emőke
• 2. Matematikai alapok. Mérési hiba, átlag, szórás. Vektorok. Függvények: lineáris, szögfüggvények, exponenciális függvény, logaritmus. - Bódis Emőke
• 3. Kinematika: út, idő, sebesség, gyorsulás. Egyenes vonalú egyenletes mozgás. Egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás. - Huber Tamás
• 4. Kinematika: szög, szögsebesség, szöggyorsulás. Egyenletes körmozgás. Egyenletesen változó körmozgás. Frekvencia és periódusidő. - Huber Tamás
• 5. Dinamika, erő. Newton törvényei (1, 2, 3). - Huber Tamás
• 6. Erőfajták: nehézségi erő, súrlódási erő, rugalmas erő, kényszererők, tehetetlenségi erők. Erők felbontása, összegzése. - Huber Tamás
• 7. Munka, energia. Általános definíció, mechanikai munka, mozgási energia. Munkatétel. - Bódis Emőke
• 8. Munka, energia. Emelési munka, potenciális energia, feszítési munka, rugalmas energia. A mechanikai energiamegmaradás törvénye. Teljesítmény. - Bódis Emőke
• 9. Forgómozgás dinamikája. Forgatónyomaték, tehetetlenségi nyomaték. - Bódis Emőke
• 10. Statika. Merev testek egyensúlya. Tömegközéppont, súlypont. - Bódis Emőke
• 11. Ütközések (rugalmas, rugalmatlan). Lendület, lendületmegmaradás. - Huberné Barkó Szilvia
• 12. Perdület, perdületmegmaradás. - Huberné Barkó Szilvia
• 13.

  Rezgőmozgás: harmonikus, nem-harmonikus, csillapítatlan, csillapodó. Inga: energiamegmaradás.

  - Trombitás Norbert
• 14.

  Hullámok: longitudinális, transzverzális. Hullámok leírása. Hygens-Fresnel elv. Visszaverődés, törés, elhajlás, interferencia.

  - Trombitás Norbert
• 15. Hőtan: Gáztörvények. 1. főtétel, belső energia, mechanikai munka, hő. - Huberné Barkó Szilvia
• 16. Hőtan: 2. főtétel, reverzibilis és irreverzibilis folyamatok, entrópia, termodinamikai valószínűség. - Huberné Barkó Szilvia
• 17. Hidrosztatika: adhézió, kohézió, nyomás, hidrosztatikai nyomás, (vérnyomás), kapilláris-effektus. - Bódis Emőke
• 18. Hidrodinamika: lamináris, turbulens áramlások, Bernulli-egyenlet, viszkozitás - Bódis Emőke
• 19. Elektromos mező: töltések, Coulomb-törvény, elektromos mező, árnyékolás, feszültség, áramerősség, ellenállás, kapcsolások. - Bódis Emőke
• 20. Mágneses mező: pólusok, mágneses mező. Elektromágneses indukció. Vezetőképesség. - Bódis Emőke
• 21. Elektromágneses hullámok: előállítása, terjedési sebesség meghatározás, az em spektrum, és tartományai, jellemzői. - Bódis Emőke
• 22. Geometriai optika: visszaverődés, törés. Képalkotási feladatok. - Bódis Emőke
• 23. Teszt - Bódis Emőke
• 24. Teszt - Bódis Emőke

A tananyag elsajátításához szükséges segédanyagok

Kötelező irodalom

Saját oktatási anyag

A kurzussal kapcsolatos oktatási anyagok a PotePedia honlapján és a Teams felületen megtalálhatók.

Jegyzet

Ajánlott irodalom

Ajánlott könyvek: bármely középiskolai fizika példatár

A félév elfogadásának feltételei

Teszt

Félévközi ellenőrzések

Nincs félévközi ellenőrzés.

Távolmaradás pótlásának lehetőségei

Nincs.

Vizsgakérdések

A szemeszter végi dolgozat a félév során tárgyalt témákból összeállított teszt, amely elméleti kérdéseket és számolásos feladatokat tartalmaz. Ahhoz, hogy a hallgató a tesztet sikeresen megoldja, a félév során kiadott számolásos feladatokon keresztül is érdemes készülnie. Az előadásanyagok és feladatok a PotePedia honlapján érhetők el.

Vizsgáztatók

Gyakorlatok, szemináriumok oktatói

• Bódis Emőke
• Grama László
• Huber Tamás
• Huberné Barkó Szilvia
• Trombitás Norbert