• Grundlagen der Physik
  • SC
  • 04.02.2024
  • Naturwissenschaft
  • 9
Um die Lizenzinformationen zu sehen, klicken Sie bitte den gewünschten Inhalt an.

Hinweis zum Einsatz im Unterricht

Grundlagen der Physik

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

Bais­ein­heit (Name)

Ba­sis­ein­heit (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

G...Giga

milliardenfach

M...Mega

millionenfach

k...Kilo

tausendfach

h...Hekto

hundertfach

da...Deka

zehnfach

eins

d...Dezi

Zehntel

c...Zenti

Hundertstel

m...Milli

Tausendstel

...Mikro

Millonstel

n...Nano

Milliardstel

p...Piko

Billonstel

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 = ?
Lösung
300 =
3.000 =
Mul­ti­pli­zie­re die bei­den Zeh­ner­po­ten­zen!
Lösung
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 = ?
Lösung
5.000 =
20.000 =
Mul­ti­pli­zie­re die bei­den Zeh­ner­po­ten­zen!
Lösung
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 = ?
Lösung
0,03 =
0,004 =
Mul­ti­pli­zie­re die bei­den Zeh­ner­po­ten­zen!
Lösung
Hin­weis:

Ach­tung beim Ad­die­ren von ne­ga­ti­ven Hoch­zah­len!

Und jetzt du:

1
Er­gän­ze in den Lü­cken die feh­len­den Wör­ter!

Das in­ter­na­tio­na­le Ein­hei­ten­sys­tem SI re­gelt phy­si­ka­li­sche Grund­grö­ßen. Für die Länge ver­wen­den wir Meter, für die Masse Kilogramm, für die Zeit Sekunde und für die Tem­pe­ra­tur Kelvin.

2
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
3
Er­gän­ze in den Merk­sät­zen die Lü­cken um die pas­sen­den Be­grif­fe!

Die Phy­sik be­schreibt Naturerscheinungen und er­forscht Naturgesetze.

Die prak­ti­sche An­wen­dung die­ser Er­kennt­nis­se Ist die Auf­ga­be der Tech­ni­ker.

Tech­nik/Me­cha­nik ist also angewandte Physik!

4
Schrei­be die Zahl 8.800 als Zeh­ner­po­tenz an!
Lösung

Dir ist immer noch un­klar, wie man mit 10er-​Potenzen rech­net? Viel­leicht hilft dir das Er­klär­vi­deo wei­ter. Folge ein­fach dem QR-​Code.

x