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Physik allgemeine_physik.htm 09.06.2015 |
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Inhaltsverzeichnis
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1. Physik Das Fach Physik gehört zu den Naturwissenschaften Die Arbeitsweise entspricht der naturwissenschaftlichen Denkweise, wie sie im Wesentlichen durch die philosophische Denkrichtung des Positivismus Philosophische Grundlagen der Naturwissenschaften
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Naturwissenschaft Physik | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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2. Messen, physikalische Größe, Maßstab Die Naturwissenschaften befassen sich mit den messbaren Eigenschaften der Natur. Messen heißt Vergleichen mit einem Maßstab. Die gemessene Eigenschaft der Natur bezeichnet man als physikalische Größe. Eine physikalische Größe hat einen Namen und, wenn sie mit einer Messung verbunden ist, auch einen Zahlenwert und eine Einheit. Ein Maßstab wird in drei Schritten festgelegt.
Für die verschiedenen Eigenschaften der Natur benötigt man unterschiedliche Maßeinheiten, Messvorschriften und Geräte. Zum Beispiel benötigt man Uhren, um die Zeit zu messen; Waagen, um Massen zu bestimmen; Thermometer, um die Temperatur zu festzustellen.
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Messen physikalische Größe Maßstab |
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3. Das SI-System und sein Gültigkeitsbereich Insgesamt hat man beim jetzigen Stand der naturwissenschaftlichen Erkenntnis Die Bundesrepublik hat das SI-System in ihr nationales Gesetzeswerk aufgenommen. Es ist in Deutschland nur noch in wenige Ausnahmefällen erlaubt, die Angabe von alten Einheiten zu benutzen. In Deutschland ist für die Einhaltung von Maßen die Physikalisch-Technische Bundesanstalt zuständig. ( Man hatte die Basisgrößen ursprünglich so festgelegt, dass man sie leicht überall auf der Erde nachvollziehen kann. Seit dieser ersten Festlegung der werden jedoch immer wieder Korrekturen an den Werten und der Vergleichsmethode vorgenommen, da die ursprünglichen Definitionen dem Anspruch an Genauigkeit (Präzision) und Wiederholbarkeit (Reproduzierbarkeit) nicht mehr genügten. Heute werden mehr und mehr Naturkonstanten zur Definition der Basisgrößen verwendet. Oftmals ist die festgelegte Maßeinheit zur Angabe eines Messwertes wenig geeignet. So kann man die Entfernung zum nächsten Stern kaum übersichtlich in der Einheit Meter angeben, die Zahl hätte sehr viele Nullen. Auf der anderen Seite ist der Durchmesser eines Haares sehr klein, so dass eine Zahl mit vielen Nullen hinter dem Komma nötig würde. Daher hat man Zahlwörter zur Abkürzungen für das Vielfache und Teile von Einheiten vereinbart, z.B. Kilo: 1 km =1000m, Milli: 1mm =0,001m. |
SI-System und Gültigkeitsbereich Basisgrößen
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4. Zusammengesetzte, abgeleitete Größen Neben den Basisgrößen gibt es noch weiter physikalischen Größen. Man nennt diese aus den Basisgrößen zusammengesetzten physikalischen Größen auch abgeleitete Größen. Hierfür benötigt man ebenfalls einheitliche Festlegungen (Definitionen). Das Zusammensetzen der abgeleiteten physikalischen Größen erfolgt nach mathematischen Regeln, die Definitionen sind mathematischen Beziehungen (Gleichungen)
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Zusammengesetzte, abgeleitete Größen |
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Oftmals reicht zur Beschreibung einer physikalischen Größe die Messung eines Wertes nicht aus. Mitunter werden auch noch Richtungen oder die Beschreibung der räumliche Eigenschaften benötigt. Ein Beispiel hierfür ist die Geschwindigkeit, bei der die Richtung wichtig ist. Es macht einen Riesenunterschied, ob zwei Eisenbahnzüge mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit aufeinander zu
oder hintereinander her fahren!
nennt. Für Vektoren und Tensoren ist eine spezielle mathematische Rechentechnik und Symbolik entwickelt worden, die dem Physiker das Rechnen mit diesen Größen erleichtert. Es ist jedoch ein gewisses Maß an Übung erforderlich.
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Skalare, Vektoren, Tensoren | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Quelle: Internationales Einheitensystem
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Literatur |
Autor: |
Klaus-G. Häusler; autor: Copyright 2005-2015 HMTC Halbmikrotechnik Chemie GmbH; www.halbmikrotechnik.de |
Quelle: |
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