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Physikalische Größen im SI-System

Jun 24, 2025

Overview

Der Vortrag erläutert den Aufbau von physikalischen Größen, unterscheidet Basisgrößen und abgeleitete Größen und erklärt deren Bedeutung im SI-System.

Aufbau physikalischer Größen

  • Physikalische Größen bestehen immer aus Formelzeichen, Maßzahl und Maßeinheit, z.B. l = 5,0 m.
  • Das Formelzeichen ist meist ein (kursiv geschriebener) Buchstabe.
  • Die Maßeinheit wird gerade geschrieben; z.B. Meter (m) für Länge.
  • Jede Angabe einer Größe braucht Maßzahl und Maßeinheit (z.B. l = 8 km).

Basisgrößen und das SI-System

  • Es gibt 7 Basisgrößen: Zeit, Länge, Masse, Stromstärke, Temperatur, Stoffmenge, Lichtstärke.
  • Jede Basisgröße hat eine international festgelegte SI-Basiseinheit.
  • Basisgrößen sind das Fundament aller anderen physikalischen Größen.

Abgeleitete Größen

  • Abgeleitete Größen werden durch Gesetze aus Basisgrößen gebildet, z.B. Fläche, Volumen, Geschwindigkeit.
  • Die Einheit einer abgeleiteten Größe ergibt sich aus den Einheiten der Basisgrößen.
  • Beispiel Fläche: A = l·b ⇒ [A] = [l][b] = m².
  • Beispiel Dichte: ρ = m/V ⇒ [ρ] = kg/m³.
  • Beispiel Widerstand: R = U/I ⇒ [R] = V/A = Ohm.

Eigenschaften und Definitionen

  • Jede physikalische Größe hat ein eindeutiges Formelzeichen und eine Maßeinheit.
  • Es muss eine Messvorschrift (wie messen?) oder eine Rechenvorschrift (wie berechnen?) existieren.
  • Exakte Definitionen sind wichtig für das „Gebäude“ der Physik und vermeiden Missverständnisse.

Vergleich mit der Mathematik

  • Die Rolle der Basisgrößen in der Physik entspricht den Axiomen in der Mathematik.
  • Neue Größen/Lehrsätze werden aus den Basisgrößen/Fundamentalgesetzen abgeleitet.

Verständnisaufgabe: Geschwindigkeit

  • Geschwindigkeit v ist der Quotient aus Weg x und Zeit t: v = x / t.
  • Die Einheit der Geschwindigkeit ist m/s.

Key Terms & Definitions

  • Basisgröße — Physikalische Grundgröße mit festgelegter Einheit im SI-System.
  • Abgeleitete Größe — Größe, die durch Gesetze aus Basisgrößen zusammengesetzt wird.
  • Maßzahl — Der Zahlenwert einer Größe, z.B. "5,0" in 5,0 m.
  • Maßeinheit — Einheit, in der eine Größe angegeben wird, z.B. Meter (m).
  • Formelzeichen — Symbol zur Kennzeichnung einer Größe, z.B. l für Länge.

Action Items / Next Steps

  • Lerne die sieben SI-Basisgrößen und ihre Einheiten auswendig.
  • Bearbeite Übungsaufgaben zu abgeleiteten Größen und deren Einheiten.
  • Lies als nächstes den Artikel „Erstellen von Diagrammen“.