Größen
In diesem Kapitel schauen wir uns an, was Größen sind.
Definition
Physikalische Größe ist der Oberbegriff für die messbaren Eigenschaften aller physikalischen Objekte, Vorgänge und Zustände.
Beispiel für ein physikalisches Objekt
Der Bildschirm oder das Smartphone/Tablet, das du gerade zur Darstellung dieser Website verwendest, ist ein physikalisches Objekt. Zu den messbaren Eigenschaften gehören u. a. seine Länge (Länge, Breite, Tiefe) und seine Masse.
Beispiel für einen physikalischen Vorgang
Wenn du mit deinem Fahrrad fährst, so läuft ein physikalischer Vorgang ab, der ebenfalls durch messbare Eigenschaften, wie z. B. die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung der Bewegung, beschrieben werden kann.
Beispiel für einen physikalischen Zustand
Die Temperatur deines Körpers ist ein physikalischer Zustand. Eine Zustandsgröße (in diesem Beispiel: die Temperatur) ist im Rahmen ihrer Betrachtung veränderlich. Wenn du deine Körpertemperatur mehrmals misst, bemerkst du, dass sie leicht schwankt.
Beispiele
In den obigen Beispielen wurden folgende Größen erwähnt:
Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer Größe. Dazu zählen:
Zeit, Winkel, Flächeninhalt, Volumen, Wellenlänge, Kraft, Arbeit, Energie, Leistung, Dichte, Druck, Wärmekapazität, elektrische Stromstärke, elektrische Ladung, ohmscher Widerstand, Stoffmenge, molares Volumen, molare Masse, Halbwertszeit, Lebensdauer, Strahlungsintensität, Strahlungsenergie, Bestrahlungsstärke, Lichtstärke, Lichtmenge, Brennweite, Belichtung…
Größen angeben
Die Angabe einer Größe besteht aus Maßzahl und Maßeinheit.
Die Tische im Chemiesaal sind genau
$\boldsymbol{2\ \textbf{m}}$ lang.$\Rightarrow$ Maßzahl: $2$$\Rightarrow$ Maßeinheit: $\textrm{m}$ (Meter)
Der Medizinball in unserer Sporthalle wiegt
$\boldsymbol{10\ \textbf{kg}}$.$\Rightarrow$ Maßzahl: $10$$\Rightarrow$ Maßeinheit: $\textrm{kg}$ (Kilogramm)
Meine Körpertemperatur beträgt aktuell
$\boldsymbol{37\ \textbf{°C}}$.$\Rightarrow$ Maßzahl: $37$$\Rightarrow$ Maßeinheit: $\textrm{°C}$ (Grad Celsius)
Größen messen
Wenn wir eine Größe messen wollen, müssen wir uns auf etwas verständigen, mit dem wir die Messgröße vergleichen können. Dieses etwas nennen wir die Maßeinheit der Messgröße.
Messen heißt, die Messgröße mit ihrer Maßeinheit zu vergleichen.
Eine Maßeinheit ist eine Vergleichsgröße.
Die Maßzahl ist das Resultat der Messung.
Du interessierst dich für die Länge deines Schreibtisches. (Messgröße)
Als Vergleichsobjekt wählst du deinen Kugelschreiber. (Vergleichsgröße)
Nach wiederholtem Anlegen des Kugelschreibers stellst du fest:Mein Schreibtisch ist 6-mal so lang wie mein Kugelschreiber!
$$ \underset{\color{gray}\text{Messgröße}}{\text{Schreibtischlänge}} = \underset{\color{gray}\text{Maßzahl}}{6\vphantom{Kg}} \cdot \underset{\color{gray}\text{Maßeinheit}}{\text{Kugelschreiberlänge}} $$
Stell dir vor, du hättest zur Messung deines Schreibtisches einen anderen Kugelschreiber verwendet. In Abhängigkeit der Länge des Kugelschreibers wären als Ergebnis der Messung vielleicht
oder aber $4$ Kugelschreiberlängen
herausgekommen. Eine Kugelschreiberlänge ist keine genormte Maßeinheit und deshalb für das praktische Leben ohne Bedeutung. Damit die Resultate von Messungen miteinander vergleichbar sind, müssen sie sich nämlich auf dieselbe Maßeinheit beziehen. Im nächsten Kapitel werden wir dieses Thema vertiefen und einige allgemeingültige Maßeinheiten genauer unter die Lupe nehmen.$7$ Kugelschreiberlängen
