1 Messen

1.3 Maßeinheiten

Die Maßeinheiten werden über Maßstäbe definiert. Die Suche nach geeigneten Maßstäben und deren Festlegung durch möglichst internationale Konventionen ist ein wichtiger Teil der Wissenschaft.

Einschub: Maßstäbe


Diese Fragen sind heute nach vielen Irrwegen durch die Konventionen der SI-Einheiten (Système International d'Unités) gelöst. Dabei werden folgende Grundgrößen festgelegt:

Länge gemessen in Metern:      math formula
Zeit in Sekunden:      math formula
Masse in Kilogramm:      math formula
elektrischer Strom in Ampere:      math formula
Temperatur in Kelvin:      math formula
Lichtstärke in Candela:      math formula
ebener Winkel in Radiant:      math formula
Raumwinkel in Steradiant:      math formula
Stoffmenge in Mol:      math formula


Alle übrigen physikalischen Größen sind als abgeleitet anzusehen, also durch Gesetze, Definitionen oder Messvorschriften auf die Grundgrößen zurückzuführen: z.B.

Frequenz gemessen in Hertz:      math formula
Kraft in Newton:      math formula
Energie in Joule:      math formula
Leistung in Watt:      math formula
Druck in Pascal:      math formula
elektrische Ladung in Coulomb:      math formula
elektrisches Potential in Volt:      math formula
elektrischer Widerstand in Ohm:      math formula
Kapazität in Farad:      math formula
magnetischer Fluß in Weber:      math formula


Aufgabe 1.1: SI-Einheiten

a) Welche SI-Einheit hat der Impuls? Lösung

b) Aus welchem Kraftgesetz kann man die Krafteinheit herleiten? Lösung

c) Wer hat dieses Gesetz zuerst formuliert? Lösung

d) Welche Dimension hat die Arbeit? Lösung

e) Welche Einheit hat die elektrische Feldstärke? Lösung



Einschub: Alte Einheiten


Aufgabe 1.2: Umrechnung von Maßeinheiten

a)     Die Umrechnung der Winkel von Grad in Radiant sind Sie von Ihrem Taschenrechner gewohnt: Berechnen Sie math formula, math formula math formula und math formula in Radiant und 1 rad bzw. 2 rad in Grad. Lösung
b)     Wie viele Sekunden hat ein Sternenjahr mit 12 Monaten, 5 Tagen, 6 Stunden, 9 Minuten und 9,5 Sekunden? Lösung
c)     Wieviel kostet es bei einem "Strompreis" von math formula, wenn Sie eine Nacht lang sechs Stunden eine 60-Watt Glühbirne brennen und Ihren PC laufen haben, der ca. 200 Watt "verbraucht"? Lösung
d)     Maria und Lukas messen ihre Trainingsstrecke mit einem Stab aus, der 5 Fuß und 2 Inch lang ist. Der Stab paßt 254 mal hinein. Wie heißt der Lauf bei uns? Lösung
Wie viele Runden müssen Maria und Lukas laufen, bis sie eine Mile zurückgelegt haben? Lösung
e)     Bill Gates sagte: "If General Motors had kept up with technology like the computer industry has, we would all be driving twenty-five dollar cars that got 1000 miles per gallon." Meinte er das "3 Liter-Auto"? Lösung