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Rechnen mit physikalischen Größen pdf
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Basiseinheiten und Zehnerpotenzen

Jede physikalische Größe besteht aus Zahlenwert und Einheit!

Basiseinheiten
f_0156

Beispiele zu den Basiseinheiten:

Die Eisenbahnbrücke hat eine Länge von l = 700 m.
Das Zündholz ist l = 0,05 m lang.
Der Mount Everest ist h = 8848 m hoch.

Die Masse einer E-Lok beträgt m = 120.000 kg
Eine Kartoffel hat die Masse m = 0,2 kg.
Ein Filzstift hat die Masse m = 0,01 kg.

Eine Stunde hat t =3.600 s (Sekunden)
Ein Tag hat t = 86.400 s
Die Periodendauer des Wechststroms beträgt t =0,02 s.

Die Stromaufnahme einer E-Lok beträgt I= 1200 A
Das Amperemeter zeigt einen Strom von I =0,003 A an.
Die Hauptsicherung ist für I =63 A ausgelegt.

Der absolute Nullpunkt liegt bei T =0 K.
Angenehme Raumtemperatur empfinden wir bei etwa T =293 K (20 °C)
Auf der Sonnenoberfläche herrschen Temperaturen von etwa T =6000 K.

Die Beispiele zeigen, dass es sinnvoll ist, die Basiseinheiten in kleinere oder größere Einheiten umzurechnen.

Umrechnungsbeispiele:

Der Mount Everest ist h = 8848 m hoch, das sind 8,848 km.
Die Masse einer E-Lok beträgt m = 120.000 kg, das sind 120 t.
Das Amperemeter zeigt einen Strom von I =0,003 A an, das sind 3 mA.
Ein Tag hat t = 86.400 s, das sind 1440 min = 24 h.
Oft werden für die Umrechnung Zehnerpotenzen verwendet.

Zehnerpotenzen
f_0157

Beispiele:

17 km = 17 mal 1000 m = 17 mal 103 m.

9 m = 9/1000 km = 9 mal 10-3 m.

Die Länge als physikalische Größe

f_0158

Umrechnungen
f_0159 Längeneinheiten in Zehnerpotenzen

Aufgaben zur Längenberechnung

1. Rechne alle Längenangaben in Kilometer um.
f_0160 Längenangaben in km umrechnen
Beispiel:
ph07_44_b01
Lösungen

2. Rechne alle Längenangaben in Meter um.
f_0161 Längenangaben in m umrechnen
Beispiel:
ph07_44_b02.gif
Lösungen

3. Rechne alle Längenangaben in Zentimeter um.
f_0162 Längenangaben in cm umrechnen
Beispiel:
ph07_44_b03
Lösungen

4. Rechne alle Längenangaben in Millimeter um.
f_0163 Längenangaben in mm umrechnen
Beispiel:
ph07_44_b04
Lösungen

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http://www.walter-fendt.de/m14d/umrechnung.htm

Das Volumen als physikalische Größe

f_0164

Umrechnungen
f_0165

Aufgaben zur Volumenberechnung

1. Berechne das Volumen nach obiger Formel.
f_0166
Beispiel:
ph07_44_b05
Lösungen

2. Berechne das Volumen. Wandle zuvor alle Größen in Meter um.
f_0167
Beispiel:
ph07_44_b06
Lösungen

3. Berechne das Volumen. Wandle zuvor alle Größen in Zentimeter um.
f_0168
Beispiel:
ph07_44_b07
Lösungen

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Die Masse als physikalische Größe

f_0169

Umrechnungen
f_0170

Aufgaben zur Massenberechnung

1. Rechne alle Masseangaben in Kilogramm um.
f_0171
Beispiel:
ph07_44_b08
Lösungen

2. Rechne alle Masseangaben in Gramm um.
f_0172
Beispiel:
ph07_44_b09
Lösungen

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Die Dichte als physikalische Größe

f_0173

Umrechnungen
f_0174

Aufgaben zur Dichteberechnung

1. Berechne die Dichte in Gramm/Kubikzentimeter ( g / cm3 ).
f_0175
Beispiel:
ph07_44_b10
Lösungen

2. Berechne die Masse in kg.
f_0176
Beispiel:
ph07_44_b11
Lösungen

3. Berechne das Volumen in m3.
f_0177
Beispiel:
ph07_44_b12
Lösungen

Die Kraft als physikalische Größe

Die Einheit der Kraft ist ein Newton ( 1 N )

Eine besondere Kraft ist die Gewichtskraft

f_0178

Aufgaben zur Gewichtskraft

1. Mit welcher Kraft werden folgende Massen von der Erde angezogen?
Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um.
f_0179
Beispiel:
ph07_44_b13
Lösungen

2. Mit welcher Kraft werden folgende Massen vom Mond angezogen?
Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um.
f_0180
Beispiel:
ph07_44_b14
Lösungen

3. Mit welcher Kraft werden folgende Massen vom Mars angezogen?
Hinweis: Wandle alle Masseneinheiten vor der Berechnung in kg um.
f_0181
Beispiel:
ph07_44_b15
Lösungen

4. Welche Massen gehören zu den auf sie wirkenden Gewichtskräften?
Hinweis: Wandle alle Gewichtskräfte vor der Berechnung in N um.
f_0182
Beispiel:
ph07_44_b16
Lösungen

5. Berechne aus den Daten für Masse und Kraft die zugehörige Gravitationskonstante.
Hinweis: Alle Massen sind zuvor in kg und alle Kräfte in N umzuwandeln.
f_0183
Beispiel:
ph07_44_b17
Lösungen

Das Hookesche Gesetz

f_0184

Aufgaben zum Hookeschen Gesetz

1. Berechne für die folgenden Messwerte die jeweilige Federkonstante.
Hinweis: Wandle alle Kräfte zuvor in N und alle Längen in cm um.
f_0185
Beispiel:
ph07_44_b18
Lösungen

2. Eine Feder hat die Federkonstante D = 120 N/cm. Berechne die jeweilige Auslenkung der Feder.
Hinweis: Wandle zuvor alle Kräfte in N um.
f_0186
Beispiel:
ph07_44_b19
Lösungen

3. Eine Feder hat die Federkonstante D = 150 N/cm. Berechne die jeweilige Kraft, die zur gemessenen Auslenkung gehört.
Hinweis: Wandle zuvor alle gemessenen Auslenkungen in cm um.
f_0187
Beispiel:
ph07_44_b20
Lösungen