Einheitensystem
Es gibt unzählige verschiedene Einheiten, beispielsweise die Einheiten in dem Bild unten. Bei der wissenschaftlichen Arbeit tut man sich allerdings viel leichter, wenn alle das selbe Einheitensystem verwenden.
SI Einheiten
Die überwiegende Mehrzahl der Wissenschaftler verwenden das SI-Einheitensystem (SI = frz. Système international d’unités). Die Einheiten zur Messung von Masse, Zeit und Länge sind das Kilogramm, die Sekunde und das Meter. Von diesen Basiseinheiten leiten sich eine ganze Reihe von weiteren Einheiten ab, beispielsweise für Volumen, Geschwindigkeit, Kraft, Energie und andere Größen.
Masse
Die Masse ist eine mysteriöse Größe. Sie beeinflusst das Verhalten von Objekten auf zwei Arten:
- Alle Objekte werden von der Erde angezogen. Je größer die Masse eines Objekts ist, desto stärker wird es von der Gravitation der Erde angezogen.
- Alle Objekte versuchen einer Beschleunigung, einer Abbremsung oder einer Richtungsänderung zu widerstehen. Je größer die Masse ist, desto größer ist auch der Widerstand eines Objekts, seine Bewegung zu ändern.
Die SI-Basiseinheit der Masse ist das Kilogramm (Symbol kg). Seine Masse ist festgelegt durch die des Internationalen Kilogrammprototyps (auch Urkilogramm), eines Zylinders aus Platin-Iridium, der vom Internationalen Büro für Maß und Gewicht in Paris verwahrt wird.
| 1 Tonne (t) | = | 1000 kg | = | $\mathrm {\ 10^{3}}$ kg | kleines Auto |
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| 1 Kilogramm (kg) | = | 1 kg | Papiertüte mit Zucker |
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| 1 Gramm (g) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000}}$ kg | = | $\mathrm {\ 10^{-3}}$ kg | Geldschein |
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| 1 Milligramm (mg) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000.000}}$ kg | = | $\mathrm {\ 10^{-6}}$ kg | menschliches Haar | |
Zeit
Die SI-Basisheinheit für die Zeit ist die Sekunde (Symbol s). Um Zeit zu messen, brauchen Uhren etwas, das mit einer stetigen Geschwindigkeit schlägt. Einige alte Uhren nutzten das Schaukeln eines Pendels. Moderne Digitaluhren zählen die Schwingungen, die von einem kleinen Quarzkristall ausgehen.
Die Tabelle zeigt weitere, kürzere Einheiten, die auf der Sekunde basieren:
| 1 Millisekunde (ms) | = | $\mathrm {\frac{1}{1000}}$ s | = | $\mathrm {\ 10^{-3}}$ s |
| 1 Microsekunde (µs) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000.000}}$ s | = | $\mathrm {\ 10^{-6}}$ s |
| 1 Nanosekunde (ns) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000.000.000}}$ s | = | $\mathrm {\ 10^{-9}}$ s |
Länge
Die SI-Basiseinheit der Länge ist das Meter (Symbol m). Früher war das Standard-Meter der Abstand zwischen zwei Markierungen auf einem Metallbarren, der im Amt für Gewichte und Maße in Paris aufbewahrt wurde. Heute wird ein viel genauerer Standard verwendet, der auf der Lichtgeschwindigkeit beruht.
Es gibt größere und kleinere Einheiten der Länge, alle auf der Grundlage des Meters:
| 1 Kilometer (km) | = | 1000 m | = | $\mathrm {\ 10^{3}}$ m |
| 1 Zentimeter (cm) | = | $\mathrm {\frac{1}{100}}$ m | = | $\mathrm {\ 10^{-2}}$ m |
| 1 Millimeter (mm) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000}}$ m | = | $\mathrm {\ 10^{-3}}$ m |
| 1 Micrometer (µm) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000.000}}$ m | = | $\mathrm {\ 10^{-6}}$ m |
| 1 Nanometer (nm) | = | $\mathrm {\frac{1}{1.000.000.000}}$ m | = | $\mathrm {\ 10^{-9}}$ m |
Fragen
Antworten können aufgeklappt werden
| g | mg | t | µm | ms |
Richtig ist:
| g = Gramm | mg = Milligramm | t = Tonne | µm = Mikrometer | ms = Millisekunde |
| 1564 mm in m | 1750 g in kg | 26 t in kg |
| 62µs in s | 3,65 x 104 g in kg | |
Richtig ist:
| 1564 mm = 1,564 m | 1750 g = 1,75 kg | 26 t = 26.000 kg |
| 62µs = 0.000062 s | 3,65 x 104 g = 36,5 kg | |
Richtig ist:
a) 5 x 10-3 kg
b) 5000 mg