Physikalische Größen und Einheiten
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Physikalische Größen und Einheiten

Physikalische Größen sind die direkt oder indirekt messbaren Objekte mit denen in der Physik gearbeitet wird. Hierunter fallen unter anderem Erhaltungsgrößen wie Energie und Impuls und Eigenschaften von Teilchen und ausgedehnter Materie wie Masse oder Ladung. Um physikalische Aussagen über das Verhältnis von Messgrößen zu erhalten, ist es notwendig die Größen exakt und nachvollziehbar anzugeben. Hierzu wurden verschiedene Einheitensysteme definiert. Das häufigst verwendete Einheitensystem ist das SI-System, das ich hier kurz vorstellen werde. Hat man sich auf ein Einheitensystem festgelegt, so kann man Messgrößen in den definierten Einheiten ausdrücken. Man vergleicht also die gemessenen Größen mit vorher definierten Standardgrößen. Diese Standardgrößen heißen Einheiten.

Zahlenwert und Einheit

Um den Wert einer Meßgröße nachvollziehbar anzugeben gibt man einen Zahlenwert und eine Einheit an. Beschreibt man also eine Länge als 1,5 Kilometer, dann ist 1,5 der Zahlenwert und "Kilometer" die Einheit. Man verwendet also die Einheit Kilometer als Maßstab und gibt mit dem Zahlenwert 1,5 an, dass die Länge anderthalb mal so lang ist wie ein Kilometer.

Das SI-System

Alle physikalischen Einheiten können auf die sieben Grundeinheiten des Internationalen Systems (SI, Système International d´ Unités) zurückgeführt werden. Dieses System haben die europäischen Länder als gesetzliches Einheitensystem übernommen. Die sieben SI-Basiseinheiten sind: Meter, Kilogramm, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol und Candela. Zusätzlich zu diesen Basiseinheiten gibt es die abgeleiteten SI-Einheiten. Diese werden durch Multiplikation und Division der Basiseinheiten gebildet. So ist die SI-Einheit für Geschwindigkeit (Weg pro Zeit) Meter pro Sekunde. Einige abgeleitete Einheiten, wie Newton und Joule haben auch eigene Namen.

Um den Anwendungsbereich der Einheiten zu erweitern, können alle SI-Einheiten mit Vorsätzen versehen werden. So kann man für große Längen die Einheiten Kilometer oder gar Megameter und für kleine Zeiten die Einheiten Millisekunde oder Femtosekunde verwenden. Ich habe eine Liste der SI-Vorsätze zusammengestellt.

Andere Einheiten

Neben dem SI-System gibt es viele weitere Einheiten. Einige Einheiten werden nur im fachsprachlichen Zusammenhang verwendet. Hierfür sind das Ångström in der Atomphysik und die Pferdestärke bei Fahrzeugen Beispiele. Andere Einheiten bilden ganze Systeme, wie die englischen Längeneinheiten inch, foot und yard oder die englischen Volumeneinheiten Gallon, Quart und Pint. Viele dieser Einheiten sind auch lokal unterschiedlich definiert, so dass es verschiedene Umrechnungsfaktoren gibt. Hierfür ist auch die Meile ein Beispiel.

Umrechnungshilfen

Um mir und anderen die Umrechnung zu erleichtern habe ich ein paar Umrechnungsseiten zusammengestellt. Hier gibt es eine Übersicht über die Umrechungsseiten.

Letzte Änderung: 16.01.2007