Grundlagen der Physik

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I. Grundlagen der Physik

Grundbegriffe:

Merke:

Die Physik beschreibt Naturerscheinungen und erforscht Naturgesetze.

Die praktische Anwendung dieser Erkenntnisse Ist die Aufgabe der Techniker.

Technik/Mechanik ist also angewandte Physik!

Internationales Einheitensystem (SI) und physikalische Grundgrößen:

Um physikalische Vorgänge beschreiben zu können, benötigt es exakte Messungen. Sinnvollerweise verwendet man dafür weltweit dieselben Einheiten und Grundgrößen.

Physikalische Grundgrößen im internationalen Einheitensystem SI (französisch Système international d'unités):

Basisgröße	Basis-	Einheit
	Name	Zeichen
Länge	Meter	m
Masse	Kilogramm	kg
Zeit	Sekunde	s
Temperatur	Kelvin	K
Stromstärke	Ampere	A
Stoffmenge	Mol	mol
Lichtstärke	Candela	cd

Bei vielen Messungen würden diese Einheiten aber sehr große oder sehr kleine Zahlen als Ergebnis liefern, daher verwenden wir Zehnerpotenzen der Einheiten.

Vorsätze und Zehnerpotenzen der Einheiten:

Vorsatz	Faktor	10er-Potenz
T...Tera	billionenfach	$1 0^{12}$
G...Giga	milliardenfach	$1 0^{9}$
M...Mega	millionenfach	$1 0^{6}$
k...Kilo	tausendfach	$1 0^{3}$
h...Hekto	hundertfach	$1 0^{2}$
da...Deka	zehnfach	$1 0^{1}$
	eins	$1 0^{0}$
d...Dezi	Zehntel	$1 0^{- 1}$
c...Zenti	Hundertstel	$1 0^{- 2}$
m...Milli	Tausendstel	$1 0^{- 3}$
$μ$ ...Mikro	Millonstel	$1 0^{- 6}$
n...Nano	Milliardstel	$1 0^{- 9}$
p...Piko	Billonstel	$1 0^{- 12}$

Und wozu brauche ich das?

Wenn du beispielsweise in ein Geschäft gehst und Fleisch kaufst, wirst du in den seltensten Fällen sagen: Ich hätte gerne 1.000 Gramm Hackfleisch. Das Tausendfache von einem Gramm ist ein Kilogramm.

Oder ein anderes Beispiel: Du zeichnest eine Linie in dein Heft. Du wirst diese aber kaum mit 0,007 Meter beschriften, sondern sicher mit 7 Millimeter. Denn ein Millimeter ist das Tausendstel eines Meters.

Dir fallen sicher noch weitere Beispiele ein, in denen du Vorsätze verwendest. Denk an das Fach Mathematik - dort kommen sehr viele Vorsätze zum Einsatz.

Einfache Rechenbeispiele mit Zehner-Potenzen:

Schau dir zunächst die Beispielrechnung an und versuche anschließend, die drei Rechenbeispiele eigenständig zu lösen!

Beispiel: Rechnen mit Zehner-Potenzen

Beispiel 1:

Klassische Multiplikation:

300 x 3.000

900.000

Drücke die Zahlen als Zehnerpotenz aus!

300 = ?
3.000 = ?

Multipliziere die beiden Zehnerpotenzen!

Hinweis:

Die Zahlen vor den Zehnerpotenzen werden multipliziert, die Hochzahlen werden addiert!

Beispiel 2:

Klassische Multiplikation:

5.000 x 20.000

100.000.000

Drücke die Zahlen als Zehnerpotenz aus!

5.000 = ?
20.000 = ?

Multipliziere die beiden Zehnerpotenzen!

Hinweis:

Ist die vordere Zahl 10 oder höher, versteckt sich darin bereits eine weitere Zehnerpotenz!

Beispiel 3:

Klassische Multiplikation:

0,03 x 0,004

0,00012

Drücke die Zahlen als Zehnerpotenz aus!

0,03 = ?
0,004 = ?

Multipliziere die beiden Zehnerpotenzen!

Hinweis:

Achtung beim Addieren von negativen Hochzahlen!

Und jetzt du:

Ergänze in den Lücken die fehlenden Wörter!

Das internationale Einheitensystem regelt physikalische Grundgrößen. Für die Länge verwenden wir , für die Masse , für die Zeit und für die Temperatur .

Ordne den richtigen Vorsatz dem passenden Begriff zu!

Zenti
Mikro
Deka
Nano
Hekto
Milli
Tera
Mega
Kilo
Dezi

hundertfach
Hundertstel
Tausendstel
tausendfach
Millionstel
Zehntel
billionenfach
Milliardstel
millionenfach
zehnfach

Ergänze in den Merksätzen die Lücken um die passenden Begriffe!

Die Physik beschreibt und erforscht .

Die praktische Anwendung dieser Erkenntnisse Ist die Aufgabe der Techniker.

Technik/Mechanik ist also !

Schreibe die Zahl 8.800 als Zehnerpotenz an!