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1. Klausur WS 10/11

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1. Klausur, Physik WS 2010/2011 für Zahnmediziner
Gruppe A
1.
Was passiert, wenn ein Taucher in Panik plötzlich aus einer Tiefe von 10 m auftaucht
ohne vorher auszuatmen?
2.
Isaac Newton beschreibt das folgende Experiment: Ein mit Wasser halb gefüllter
Eimer wird an einem Seil aufgehängt. Das Seil wird durch Drehen des Eimers mit der
Hand genügend stark verdrillt. Der Eimer wird dann losgelassen. Beschreiben Sie,
was passiert! Isaac Newton sah in diesem Experiment einen Beweis für die Existenz
des absoluten Raumes. Welche konkrete Beobachtung könnte für Newton der Anlass
zu dieser weitreichenden Schlussfolgerung gewesen sein?
3.
Ein Hersteller von Komposit wirbt für sein Produkt damit, dass sein Nanokomposit
ein Elastizitätsmodul von 18 GPa besitzt. Ein anderer Hersteller wirbt für die
Verwendung von Titan in der Zahnmedizin mit dem Elastizitätsmodul dieses
Werkstoffs von 88 GPa. Der Elastizitätsmodul von Zahnschmelz beträgt etwa 80 GPa.
Der Elastizitätsmodul von Dentin beträgt 20 GPa. Wie kann man das aus
physikalischer Sicht bewerten?
4.
Welche Konsequenz hätte es für die Dicke derjenigen Schicht der Atmosphäre, die
menschliches Leben ermöglicht, wenn der Radius unseres Planeten Erde viermal so
groß als in Wirklichkeit wäre?
5.
Die Erdrotation bedingt eine Zentrifugalkraft an der Erdoberfläche. Um wie viel
Prozent verringert sich dadurch die Fallbeschleunigung am Äquator?
6.
Ein Membranprotein besitzt 5 gleichartig geladene Gruppen im Inneren. Welche Kraft
übt eine Membranpotentialdifferenz von -70 mV auf dieses Protein aus?
Viel Erfolg!
Bewertung: 4 Punkte/ Aufgabe, bestanden: bei mindestens 14 erreichten Punkten
1. Klausur, Physik WS 2010/2011 für Zahnmediziner
Gruppe B
1.
Bei trainierten Leistungssportlern kann die Durchblutung der aktiven Muskulatur
durchaus auf das 25-fache des Ruhewertes steigen. Der arterielle Blutdruck ändert
sich dabei jedoch kaum. Wie kann man diesen enormen Anstieg der Blutversorgung
der Muskulatur auf physikalischer Basis erklären?
2.
In einem Zyklotron werden elektrische und magnetische Felder verwendet. Welche
Funktion erfüllen die beiden unterschiedlichen Felder?
3.
Es lässt sich sehr einfach prüfen, ob ein Ei noch roh oder schon gekocht ist. Das auf
einer glatten Unterlage liegende Ei wird mit den Fingern in eine schnelle Drehung
versetzt und gleich wieder losgelassen. Während sich das gekochte Ei längere Zeit
weiter dreht, kommt das rohe Ei nach wenigen Umdrehungen zum Stillstand. Wie
kann man sich diesen Unterschied erklären?
4.
Die Querkontraktionszahl von Titan beträgt 0,34. Zahnschmelz hat eine
Querkontraktionszahl von 0,33. Der E-Modul von Titan beträgt 88 GPa. Der E-Modul
von Zahnschmelz beträgt etwa 80 GPa. Durch einen Fremdkörper in der Nahrung
wird die gesamte Kaukraft von 400 N auf einen Zahn mit einem Titaninlay
übertragen. Schätzen Sie die relativen und absoluten Dickenänderungen ab und ziehen
Sie Schlussfolgerungen!
5.
Man kann Plasmide in Bakterien einschleusen, indem man kurzzeitig ein starkes
elektrisches Feld auf die Bakteriensuspension einwirken lässt. Dabei öffnen sich
Poren in der Membran. Plasmide, für die normalerweise die Membran nicht
durchlässig ist, können nun durch die Löcher in das Innere der Bakterien gelangen.
Nach kurzer Zeit schließen sich die Poren von selbst. Die kritische Feldstärke für den
Durchschlag der Membran beträgt etwa 3*106 V/cm. Wie groß ist dabei die
Membranpotentialdifferenz?
6.
Durch Doping mit Epo hat ein Sportler seinen Hämatokritwert (Volumenanteil der
Erythrozyten im Blut) von 45 % auf 55 % erhöht. Damit einher geht ein Anwachsen
der Viskosität um etwa 20 %. Wie muss sich der Blutdruck ändern, damit der
Blutfluss trotz Viskositätsanstieg gleich bleibt?
Viel Erfolg!
Bewertung: 4 Punkte/ Aufgabe;
bestanden: bei mindestens 14 erreichten Punkten
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Kategorie
Gesundheitswesen
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