In diesem Themengebiet schauen wir uns die Umformungen der Einheiten an.
Doch für was sind Einheiten eigentlich da? Einheiten ermöglichen die Messung und den Vergleich von Grössen.
Einheiten entscheiden die Art und Weise, wie Informationen verstanden und kommuniziert werden. Eine individuelle Einheit für jede Grösse existiert im metrischen System (SI-Einheiten).
SI-Einheiten, kurz für „Système International d’Unités“, sind ein weltweit verwendetes metrisches Einheitensystem, das entwickelt wurde, um eine einheitliche und verständliche Basis für die Messung von physikalischen Größen zu schaffen. Die SI-Einheiten bestehen aus sieben Basiseinheiten:
| Grösse | Symbol | Einheit | Abkürzung | Messgeräte |
| Länge | l | Meter | m | Massstab |
| Masse | m | Kilogramm | kg | Waagen |
| Zeit | t | Sekunde | s | Uhren |
| Temperatur | T | Kelvin | K | Thermometer |
| Lichtstärke | lV | Candela | cd | Belichtungsmesser |
| Stromstärke | l | Ampere | A | Amperemeter |
| Stoffmenge | n | Mol | mol | Laborgeräte |
Um die Handhabung dieser Einheiten zu erleichtern, werden griechische Präfixe verwendet, die die Größenordnungen der Einheiten angeben. Diese Präfixe tragt dazu bei sehr große oder sehr kleine Werte auszudrücken.
Griechische Präfixe
| 1018 | Exa | E | Trillion | 1’000’000’000’000’000’000 |
| 1015 | Peta | P | Billiarde | 1’000’000’000’000’000 |
| 1012 | Tera | T | Billion | 1’000’000’000’000 |
| 109 | Giga | G | Milliarde | 1’000’000’000 |
| 106 | Mega | M | Million | 1’000’000 |
| 103 | Kilo | k | Tausend | 1’000 |
| 102 | Hekto | h | Hundert | 100 |
| 101 | Deka | da | Zehn | 10 |
| 100 | – | (Grundeinheiten) | Eintel | 1 |
| 10-1 | Dezi | d | Zehntel | 0,1 |
| 10-2 | Zenti | c | Hundertstel | 0,01 |
| 10-3 | Mikro | µ | Millionsten | 0,001 |
| 10-6 | Nano | n | Milliardstel | 0,000 001 |
| 10-9 | Pico | p | Billionstel | 0,000 000 001 |
| 10-12 | Femto | f | Billiardstel | 0,000 000 000 001 |
| 10-15 | Atto | a | Trillionstel | 0,000 000 000 000 001 |
Die SI-Grundeinheiten sind als «Eintel» definiert.
Doch nun wie geht die ganze?
Anhand vom Beispiel Meter in Zentimeter umrechnen werden wir uns das genauer anschauen.
- Schritt: Einheiten umrechnen
Wenn wir Meter [m] in die Einheit Zentimeter [cm] umrechnen möchten, müssen wir zuerst die Endeinheit [cm] in [m] umrechnen. Wir nehmen dazu immer den Wert 1. Dies machen wir mithilfe von griechischen Präfixen.
z.Bsp:
2.5m =2.5m
1cm= 0.01m
- Nachdem wir das gemacht haben können wir ganz einfach mithilfe dieser Werte weiter rechnen.
Wir dividieren den ersten Wert mit dem zweiten
2.5m : 0.01m = 250cm
Und schon haben wir unser umgerechnetes Resultat in die gewünschte Einheit
Diese Berechnung ist gültig für eindimensionale Grössen, Flächen und Volumen
Die Berechnung für Zeit schauen wir in einem zweiten Schritt an.
Vorerst aber ein paar Beispiele für die Berechnungen wie wir oben angeschaut haben:
1 Meter in Kilometer:
1. Definiere die Einheiten:
1 Meter = 1m
1 Kilometer= 1’000m (siehe griechische Präfixe)
2. Berechnung
1m:1000km=0.001km
2 Liter in Milliliter:
1. Definieren
2 Liter = 2m
1 Milliliter = 0.001l (siehe griechische Präfixe)
| 2m |
2. Berechnen
2:0.001 =2’000ml
| 2m |
4 m2 in cm2 (Quadratisch -> Fläche)1. Definiere die Einheiten
4m2 = 2m x 2m = 4m2
1cm= 1m x 1m 1cm2= 1cm x 1cm = 0.01m x 0.01m = 0.001m2
2. Berechnen
4m2: 0.0001m2= 40’000m2
| 4cm |
64cm3 in m3 (Kubisch -> Volumen)
| 4cm |
| 4cm |
1. Definiere die Einheiten
64cm3 = 4cm x 4cm x 4cm = 64cm3
1m3 = 1m x 1m x 1m= 100cm x 100cm x 100cm= 1’000’000cm3
2. Berechnen
64cm3 : 1’000’000cm3= 0.000064m3
Aufgaben:
Kilogramm in Gramm umrechnen:
Aufgabe: Wie viele Gramm sind 3,5 Kilogramm?
Lösung: 3,5 kg : 0.001kg=3500 g
3.5kg = 3.5kg
1g=0.001kg
Meter in Zentimeter umrechnen:
Aufgabe: Wie viele Zentimeter sind 1,2 Meter?
Lösung: 1,2 m : 0.01 m=120 cm
1,2 m =1.2m
1cm= 0.01m
Liter in Milliliter umrechnen:
Aufgabe: Wie viele Milliliter sind 0,75 Liter?
Lösung: 0,75l: 0.001l=750 l
0.75l = 0.75l
1ml = 0.001l
Minuten in Stunden umrechnen
- Definiere die Einheit:
1 Stunde = 60 Minuten.
- Formel zur Umrechnung:
Stunden (h)= min/60
Aufgabe: Wie viele Stunden sind 150 Minuten?
Stunden (h) = 150/60 = 2.5h
