Name:
Ph09 - LP Einheiten
Datum:
In der Physik werden die verschiedensten Größen gemessen. Wir kennen bereits die Länge, den Flächeninhalt, das Volumen, die Zeit, die Geschwindigkeit, die Masse, die Dichte und viele mehr.
Noch dazu werden die Messungen in den verschiedensten Größenordnungen vorgenommen: Längenmessungen reichen etwa von den kleinsten Bruchteilen eines Millimeters bis weit über Milliarden von Kilometern hinaus.
Um diese sehr kleinen und sehr großen Maße darstellen zu können verwendet man die sogenannten Einheitenvorsätze, um die es in diesem Segelauftrag geht.
Dieser Selgelplan umfasst ca. 90 Minuten Arbeitszeit und ist für das gesamte erste Schulhalbjahr ausgelegt. Am besten bearbeitest du ihn jedoch in 1 oder 2 Wochen.
Sobald du dich im Thema fit fühlst, kannst du deine Physik-Lehrkraft in einer Segelstunde aufsuchen (bitte vorher bescheid sagen) und den Abschluss-Test zu diesem Plan ablegen, der zu 16% in deine mündliche Note eingeht.
Scanne den QR-Code und sieh dir den Film zur Umrechnung von Längeneinheiten an (youtube: Lehrerschmidt "Maßeinheiten: km, m, dm, cm, mm - Längenmaße umwandeln;
https://youtu.be/yGTVvJcATzE?si=IwRkkNOTM6WmaWif )
Bei einigen Messungen treten Längen auf, die deutlich kürzer, als 1mm sind. In diesen Fällen verwendet man die kleineren Einheitenvorsätze
μ (Mikro), n (Nano) und p (Piko). Dabei gilt für jeden Umrechnungsschritt der Umrechnungsfaktor 1000.
Wenn wir die Zentimeter und Dezimeter herauslassen, entsteht also folgende Umrechnungstabelle:
Wir können also rechnen:
3mm 45μm6,9nm3100nm730μm91,2pm====== 3000μm 45000nm 6900pm 3,1μm 0,73mm 0,912nm

Im Physikunterricht haben wir bereits viele weitere Einheiten kennengelernt: Kilogramm (kg) für die Masse, Newton (N) für die Kraft, Ampère (A) für die Stromstärke, u.s.w.
Die Einheitenvorsätze haben bei jeder physikalischen Einheit dieselbe Bedeutung:
Kilo (k) steht für 1000
Milli (m) steht für 10001=0,001
Mikro (μ) steht für 1.000.0001=0,000001 u.s.w.
Wir können also die Umrechnungen, die wir von den Längeneinheiten kennen genauso bei jeder anderen physikalischen Einheit anwenden!
Wir können also rechnen:
3mA 45μs6,9nV3100ng730μN91,2pW====== 3000μA 45000ns 6900pV 3,1μg 0,73mN 0,912nW
Auch wenn du vielleicht noch nicht jede der Einheiten kennst: Die Rechnung ist genau wie oben bei den Längeneineiten
Wir haben bisher die Einheitenvorsätze für sehr kleine Messwerte betrachtet. Genauso kann es in der Physik passieren, dass sehr große Messwerte auftreten - auch dafür gibt es Einheitenvorsätze:
Kilo (k) steht für 1000
Mega (M) steht für 1.000.000
Giga (G) steht für 1.000.000.000
Wie du siehst kommen in jedem Schrit drei weitere Nullen dazu, der Umrechnungsfaktor ist also weiterhin immer 1000 und es ergibt sich das folgende Umrechnungsschema:
Hier wurde als Beispiel die Einheit Ampère der elektrischen Stromstärke verwendet, das Schema gilt aber für alle physikalischen Größen.

Du kennst sicherlich die Zeiteinheiten Sekunden (s), Minuten (min), Stunden (h), Tage (d), Wochen (w) und Jahre (y) und ihre Umrechnungen. Wichtig ist an dieser Stelle, für die Beschribung von Zeiten von weniger als 1s die üblichen Einheitenvorsätze (m,μ,n,...) verwedet werden.

Eine Besonderheit ist die Umrechnung zwischen den Geschwindigkeits-Einheiten Kilometer pro Stunde (hkm) und Meter pro Sekunde (sm):
Da wie du weißt 1km=1000m ist und 1h=3600s, gilt:
1hkm=1⋅3600s1000m=3,61sm
Somit gilt folgendes Umrechnungsschema:

Die besonderheit bei den Masseneinheiten ist, dass 1000kg als eine Tonne (t) bezeichnet wird. Die nächstgrößeren Einheiten werden dann in Tausenderschritten als Vielfache der Tonne gebildet (also Kilotonne, Megatonne, ...)
Andererseits wird nur das Gramm in kleinere Einheiten geteilt (Milligramm, Mikrogramm, ...)
Der Umrechnungsfaktor bleibt dabei stets 1000!

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