Physikalische Größen

Miteinander Arbeiten heißt miteinander Reden

Naturwissenschafterinnen und Naturwissenschafter gibt es überall auf der Welt und sie sprechen ganz unterschiedliche Sprachen. Wenn sie gemeinsam arbeiten, ist eine gemeinsame Sprache ganz besonders wichtig. Diese gemeinsame Sprache kann Englisch, Französisch, Chinesisch, Spanisch, Russisch, ... oder sogar die Mathematik sein. Aber für Forschung und Technik ganz besonders wichtig sind gemeinsame, einheitliche Einheiten und Symbole.

Ein kurzer Blick in die Vergangenheit

1 Pfund Äpfel, 2 Klafter Holz, 3 Ellen Leinen ... das sind Begriffe, die du vermutlich nur aus Märchen kennst. Vor der Einführung des metrischen Systems aber wurden viele verschiedene Maßeinheiten (z. B. Pfund, Klafter, Ellen, Fuß) – und noch dazu in jedem Land wieder etwas andere – verwendet. In einigen Redewendungen, in der Umgangssprache und im anglo-amerikanischen Raum (z. B. in den USA) werden einige dieser alten Einheiten noch heute verwendet. Du hast vielleicht schon einmal diese Redewendungen gehört: Das stinkt 5 Meilen gegen den Wind; dieser Text ist ellenlang; er wurde nach Strich und Faden betrogen. In der Umgangssprache sind Pfiff, Seidel und Krügel (1 Krügel = 3 Pfiff; 1 Seidel = 2 Pfiff) als Volumeneinheiten für Bier noch heute sehr gebräuchlich.

Zum Glück für die Naturwissenschaften gibt es schon seit Jahrhunderten Bemühungen, alle Maßeinheiten zu vereinheitlichen. Ein Ergebnis dieser Bemühungen ist das Einheitensystem (SI), das heute auf der ganzen Welt verbreitet ist und auf nur 7 physikalischen Grundgrößen aufbaut:

Physikalische Grundgrößen und Basiseinheiten

Eine physikalische Größe ist fast immer das Produkt aus Zahl und Einheit.
Zum Beispiel:

• 3 m
• 7 s
• 25 kg

SI-Einheiten

Es gibt im SI-System nur 7 Grundgrößen bzw. Basiseinheiten. Von den meisten hast du wahrscheinlich schon einmal gehört.

Ziehe das Symbol in der Mitte auf die richtige SI-Einheit!

Abgeleitete Einheiten

Von diesen Grundgrößen kann man alle anderen Größen und ihre Einheiten ableiten. So wird zum Beispiel das Volumen in Kubikmeter [m³], die Frequenz in Hertz [1/s] = [Hz], die Geschwindigkeit in Meter pro Sekunde [m/s] angegeben. Im Alltag werden aus praktischen Gründen Untereinheiten verwendet: Mineralwasser oder Milch kauft man in Liter (1 L = 1 dm³ = 0,001 m³) und nicht in Kubikmeter; das Tachometer im Auto zeigt die Geschwindigkeit in [km/h] und nicht in [m/s]; die Wurst beim Fleischhauer kauft man in Dekagramm [dag] oder in Gramm [g], und nicht in Kilogramm [kg]; und das Lebensalter wird in Jahren angegeben, nicht in Sekunden.

Viele Alltagsgrößen haben abgeleitete Einheiten - klicke auf die richtige Basiseinheit(en)!

Physikalische Größen und Symbole

Die Symbole (Abkürzungen) der 7 Basiseinheiten hast du schon kennengelernt. Aber auch die physikalischen Größen haben Symbole (Abkürzungen). Damit es nicht zu Verwechslungen kommt, werden die Einheiten oft in eckige Klammern gesetzt. So verwechselt man das Symbol der Masse m [kg] nicht mit der Einheit der Länge l [m].