Physikalische Einheiten
- Physikalische Größen:
- Produkt aus Zahlenwert und Einheit
- Beispiele:
- Masse von 5 kg
- Energie von 0.3 kWh
- Beziehungen zwischen Größen ergeben Beziehungen
zwischen Einheiten
- Grundgrößen:
- Auswahl vom verwendeten Einheitensystem
abhängig
- in der Mechanik drei, z.B.
- eine zusätzliche Grundgröße (etwa Temperatur) in der
Thermodynamik
- abgeleitete Größen:
- aus Formelbeziehungen auf Grundgrößen
zurückführbar
- Einheiten werden entsprechend auf die der
Grundgrößen zurückgeführt
- Beispiel Geschwindigkeit
- Geschwindigkeit = Länge / Zeit
- Einheit der Geschwindigkeit = Einheit der Länge
/ Einheit der Zeit
- Internationales Einheitensystem:
- SI-System (Système International
d'Unités)
- international genormt, in Deutschland gesetzlich
vorgeschrieben
- Basisgrößen mit Einheiten:
Größe |
Einheit |
Abkürzung |
Länge |
Meter |
m |
Masse |
Kilogramm |
kg |
Zeit |
Sekunde |
s |
Temperatur |
Kelvin |
K |
elektr. Stromstärke |
Ampere |
A |
Lichtstärke |
Candela |
cd |
Stoffmenge |
Mol |
mol |
- Beispiel Kraft als abgeleitete Größe:
- physikalische Beziehungen:
- Kraft = Masse * Beschleunigung (F = m * a)
- Beschleunigung = Geschwindigkeitsänderung/Zeit
(a = dv/dt)
- Geschwindigkeit = Wegänderung/Zeit (v =
ds/dt)
- Zusammmengefasst:
- SI-Einheit:
[F] |
= [m]*[s]/[t]2 |
|
= kg*m/s2 |
|
=: N (Newton) |
- Umrechnung bei nicht-SI-Einheiten:
- vor Gebrauch in physikalischen Formeln immer in
SI-Einheiten umrechnen!
- in der Regel einfache Multiplikation
- Beispiel Kilopond (alte Krafteinheit):
- Beziehung: 1 kp = 9.80665 N
- ⇒ 65 kp = 65 * 1kp = 65 * 9.80665 N =
637.43 N
- Aufgaben: