Klausur - FSRmed

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Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite 1
*Matrikernr.: .tr.Seminargruppe *
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1. Wie lauten die 3 Nervtonschen Axiome (maximal je 1 Satz oder Formel mit
Erklärung der Größen)? (3P)
2. Unter einem Mikroskop rverden rote Blutkörperchen als Scheibchen gesehen. Als
Ergebnis einer Meßreihe foigt fiir ihren mittleren Durchmesser d:8,0 prm mit einer
Meßunsicherheit von od= 100 nm.
(a) Wie groß ist die relative Meßunsicherheit des Durchmessers?
@) Wie groß ist die relative und absolute lr4eßunsicherheit der Querschnittsfläche A
der Blutkörperchen? (3P)

Klausur zur Physik für Mediziner 01 Juli 2008 Seite 2
Name:................r..,r....,....... Matrikelnr.: r*fr*.Seminargrupg{# .*.-. ,
-:
3. Welchen Weg legt ein Auto während des Bremsens von einer Geschrvindigkeit von
T1kmlh,bis zum Stillstand zurück? Die Bremsverzögerung sei konstant 4 ms-2,
Welche Trägheitskraft n'irkt dabei auf den 80 ke schrveren Fairrer? (2P)
4. Durch ein Rollr von 8 mm Durchmesser urrd 20 cm Länge fließen 3 Liter \'Vasser
pro Minute.
(a) Welche Wassermenge fließt unter den gleichen Bedingungen, \{/enn die Länge des
Rohrs auf 50 cm verlängert u'ird?
(b) Und wenn statt dessen der Rohrradius auf 5 mm vergrößert rt'ird? (2P)

Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite 3
ivratnKeinr.: l#seminargruppe
.
5. An der Feder eines Federpendeis hänge eine Masse von 0,3 kg! Welche
Schwingungsfrequenz und Schrvingungsdauer hat das Federpendel bei einer
Fecierkonstallte k:7 kg's-2 ? Wie weit wirci cias l)endei ausgelenkt, wenn clie Masse
beim Nulldurchgang eine Geschwindigkeit von s0 cm/s hat? (3p)
6. Eine Kugel aus Glas wiegt 20 N. Sie wird in ein Glas mit Wasser gehalten. Dort
beträgt ihr Gervicht dann nur noch 7 N. Wie groß ist die Dichte des Glases ? ep\
7. En Fußbail (Masse lnrußbarr:420 g) u'ird mit einer Geschwindigkeit von 120 km/h
waagerecht auf das Tor geschossen. Der Tonvart (Masse rflro,*,arF80 kg) springt
senkrechi hoch unci fängt cien Bail im Fiug. Mit n'elcher Geschn indigkeit bewegt
sich der Ton'r'art (mit dem Bail) nach hinten? Wie rveit bervegt sich der Ton'art nach
hinten, \^/enn der Tont'art nach dem Fansen des Ballee noch C,-e s in der Luft bleibt?
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Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite 4
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8. Ein PKW rvird durch Vollbremsung aus der Geschrt'indigkeit v:100 km/h zum
Stehen gebracht. Wie groß ist der Tempreraturunterschied der Bremsscheiben, wenn
rvährend der Bremsung keine \{ärme an die Urngebr-rng abgegeben rvird? Die Masse
des PKW sei 1,5 t, die Masse aller Bremsscheiben zusammen 20 kg. Die
- Wärmekapazität der Bremsscheiben ist 451 l/(kg'K). (2P)
9. Eine einzelne Taschenuirr tickt mit einer Lautstärke von 12 dB. Wie laut ist es in
einem lhrenladen, in dem 100 Taschenuhren auslieeen? (2P)
10. Ein Automotor habe einen sdindlichen Benzinverbrauch von 101bei einer
mechanischen Leistungsabgabe von P:45 k\4/. Wie groß ist der Wirkungsgrad des
Motors? (Dichte des Benzins: 780 kg/m3, verbrennungsrvärme des Benzins:
H=4,5'10?Ilkg) (2 P)
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Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite
Name:.,
Seminargruppe
11. Ein zerstreuter Professor möchte Tee kochen und erhitzt d.azu 1,5 Liter Wasser
von 20oC mit einem Tauchsiedet, der eine elektrische Leistung von 2 kW und einen
lVirkungsgrad von 80% hat. Er veriäßt cias Zimmer und kommt nach 20 min zurück.
Befindet sich noch Wasser im Topf? (Rechnung l, 2p) ,.
L2. Welchen Gesamhviderstand hat die folgende SchaitLrng ? \Arelcher Str-om fiier_it bei
einer zwischen den Punkten A und B *s.F,g-i_!:l spefrlgng von 12 v? (2p)

Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite 6
Name:.,....... *.*!
ivlatrikeinr.:tdr;ä...Setninargruppe.. +tm'dfti
13. (a) In einem Wechselstromkreis sind bei einer Spannung von 230V mit der
Frequenz f:50H2 ein Ohmscher Widerstand (R=0,9 kohm) und ein Kondensator
(C=L,1 pF) rn l(eihe geschaitet. Berechnen Sie den Wicierstand des Kondensators und
den Gesamfividerstand!
(b) In den Stromkreis rvird zusätzlich eine Spuie in Reihe geschaltet. Wie groß muß
die Induktivität der Spule sein, damit der Blindrviderstand verschwindet?
(3P)
14, Korrstruieren Sie den Snahlengang im Mikroskop! Geben Sie in der Skizze auch
dio nnfiq,clrp Trihrrslärrqp anl t'4P)
_,-"-lÖ'-.''\-/

Klausur zur Physik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite 7
Name:
15. In einem Lichtmikroskop soiien unter Verwendung von Licht der Welle'länge
700 nm strukturen einer Größe von 0,9 um gerade noch aufgelöst sein.
(a) Welche \{ellenlänge muß das Licl'rt liabeä, um noch Strukiuren von 55ü nm
aufzuiösen?
ft) Welche Strukturgröße wird noch aufgelöst, wenn nnn zusätzlich- Immersionsöl
mit dem Brechungsindex 1,5 zwischen Objektiv und. Objekt eingebracht wird? (2p)
16. Bei einer Fotosafari möchten Sie einen Lönren (Länee L:2,5 m) so arrf einen
Kleinbildfilm ablichteru daß die volle Biidbreite B = 36 mm ausge nutztwird. \A/elche
Brermrveite/muß das Teleobjektiv der Kamera mindestens haben, damit ein
Sicirerheitsabstanci von (Gegenstandsl,r,eite g:) 10 m eingehalten werden kann? (2p)
17'Istes möglich, in einer Röntgenröhre bei einer Röhrenspannung von Z0 kV die
K"-Linie von wolfram (Ä:0,021 tun) zu erzeugen? (Rechnung, 2p)

Klausur zur Phvsik für Mediziner 01. Juli 2008 Seite B
18. Wie groß ist ciie Bindungsenergie (in j und eV) cies Heiium-Atomkerns azHe,
werul die Masse des Heliumkerns ntx= 6,6326'10-27 kg beh'ägt? (2P)
Q'erdamptung,\'ru,,.r2,26'706Jlkg; c\{asseF4,18kl/(kg K); eo : 8,85'10-12 Asffm;
rn.= 9,11'1011 kg; e: 1,60'10'1e C;h=6,63'10-34I's, Q\\'ass"r=1'103kg/m3,
c=2,9 9 8'7]8mi s; g-9, 8 i mi s2
fltroton= 7,67 25' L0 27 k g; mx"u t o: 1,67 48'10-27 k g
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