Frage von BOZZJANEK, 49

Physik - Einheiten?

Bisher war es für mich immer so das die Einheiten einer Formel Variabel sind: zb V=s/t wäre dann als km/h = km/h aber auch als m/s = m/s schreibbar usw. (bissle blödes beispiel). Also kann man die einheiten in der Formel anpassen (bisher meiner Annahme nach) aber bei Kraft = masse * beschleunigung ist das ja nicht so. da sind die einheiten in der formel für die einzelnen größen festgelegt. Und auch wenn man sie ändern dürfte, wüsste ich nicht wie, denn hier kann man sich die einheiten nicht einfach so herleiten. Oben war das einfach, denn wenn man mit sekunden und metern arbeitet weis man auch die einheit des ergebnisses. Hier kann man das aber nicht so behandeln. danke im vorraus ;)

Antwort
von henzy71, 6

Du kannst z.B. für Zeit die Einheit Stunde, Minute, Sekunde nehmen. Für Masse z.B. Kilogramm, Gramm, Tonne, Für Länge Meter, Zentimeter Kilometer, Elle (das ist die Unterarmlänge und bei jedem Menschen verschieden). Für Temperatur °Celcius, °Fahrenheit, Kelvin. Aber wenn du mit Einheiten weiter rechnen willst oder musst, da wandelst du sie vorher um in die Fett gedruckten. Das sind die sogenannt SI-Einheiten. SI steht für Système International. So ist beispielsweise das Kilogramm definiert durch eine Platin Kugel die Masse 1kg hat (aufpassen: man wiegt nicht x kg, man hat eine Masse von x kg - gewogen wird in Newton - Auf dem Mond z.B. ändert sich das Gewicht bei gleichbleibender Masse) und die liegt im Museum in Paris. Dort liegt auch ein Stab (auch aus platin, wenn ich nicht irre) der 1m lang ist.

Gruß

Henzy

Expertenantwort
von Willibergi, Community-Experte für Mathe & Mathematik, 24

Doch, du kannst die Einheiten immer anpassen.

Aus F = m * a, sprich
1N = 1m * 1m/s²
kannst du ganz getrost
1kN = 0,001km * 0,001km/s
machen.

Ob das schlau ist, ist die andere Frage, aber es geht auf jeden Fall.
Du musst einfach nur die Einheiten mit einem Faktor x multiplizieren (hier 1000) und den Wert mit demselben Faktor dividieren.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

LG Willibergi

Kommentar von BOZZJANEK ,

aber jz hast du doch die kraft mit 1000 multipliziert und die beiden anderen faktoren durch 1000 geteilt 

Kommentar von Franz1957 ,

Mit diesem Beispiel bin ich nicht ganz einverstanden. Zunächst fehlt die Masse. Es müßte so heißen:

1N = 1kg * 1m/s²

Und wenn man Deine (ja ganz korrekte) Regel auch auf der linken Seite richtig anwendet:

0,001 kN = 1kg * 0,001km/s²

Wenn man dann auf beiden Seiten wieder mit 1000 multipliziert:

1 kN = 1kg * 1km/s²

(Das kg lasse ich mal bleiben, was es ist, denn da ist das k=1000
sowieso schon drin. Wer will, kann es ja in Milligramm oder in Tonnen umrechnen.)

Expertenantwort
von Franz1957, Community-Experte für Physik, 17

Auch bei Kraft = Masse * Beschleunigung ist es nicht anders. Das Einheitensystem ist nicht festgelegt. Du mußt nur entscheiden, welches Du verwendest und dann dafür sorgen, daß es eingehalten wird. Isaac Newton selbst kannte Meter und Kilogramm noch gar nicht. 

Eine Möglichkeit ist das System Fuß, Pfund und Sekunde. (Foot-Pound-Second-system). Als Einheit der Masse ergibt sich dann das Slug: 14,593903 kg.

https://en.wikipedia.org/wiki/Slug\_%28mass%29

Kommentar von Franz1957 ,

Hier ist unter "foot-pound-second" beschrieben, wie man mit diesen Einheiten physikalisch rechnet:

http://physics.info/system-english/

Außer dem slug werden weitere darauf basierende physikalischen Einheiten beschrieben, u.a. für Beschleunigung, Leistung und Energie.

Kommentar von BOZZJANEK ,

mich hat aber auch die herleitung irriiert. wenn man zB den wert der strecke durch den wert von s teilt dann ist es logisch das die einheit des ergebnisses zB m/s ist also geschwindigkeit. bei diesem gesetzt f= m*a funktioniert aber diese herleitung mithilfe von einheitenrechnung nicht. das verstehe ich nicht

Kommentar von Franz1957 ,

Wieso, das funktioniert doch: 1 N ist definiert als 1 kg * Meter / Sekundenquadrat. (Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Newton\_%28Einheit%29)

Und das ist genau, was Du bei der Multiplikation von Masse und Beschleunigung erhältst. Die Masse ist in Kilogramm und die Beschleunigung ist in Meter pro Sekundenquadrat.


Kommentar von BOZZJANEK ,

aber müsste nicht die einheit der kraft irgendwie so heißen = 10 kg*s quadrat

wie das ja bei geschwindigkeit auch ist. die einheit der geschwindigkeit ergibt sich aus den einheiten aus denen sie errechnet wurde. ich frage mich: woher kommt das N

Kommentar von Franz1957 ,

Auch die Einheit der Kraft ergibt sich aus den Einheiten, aus denen sie errechnet wurde. Und zwar: der Masse, auf die die Kraft wirkt (kg), und der Beschleunigung, die die Kraft dadurch bekommt (m/s²). Ergibt kg m/s², und genau daher kommt das N.

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 4

Im Prinzip hast du schon recht. Man kann auch bei der Kraft andere Einheiten verwenden, da gab es früher z.B. kp (Kilopond).

Um die ganze Verwirrung zu beenden, wurde aber das mks-System eingeführt, und das spiegelt sich deutlich bei F = m * a wieder.

Antwort
von Rynak, 19

Hier wird einiger Mist geschrieben...

Also die Einheit Newton: 1N=1kg*m/s²
Die Formel für Kraft: F=m*a
Damit kannst du alles rechnen:

Beispiel 1: m=1g, a=1m/s²
F=m*a=1 g*m/s²=0,001 kg*m/s²=0,001 N

Beispiel 2: m=1000kg, a=1 km/s²
F=m*a=1000 kg*km/s²=1'000'000 kg*m/s²=1'000'000 N.

Du kannst also alle Einheiten benutzten. Willst du am Ende Newton (N) da stehen haben, musst du die Einheiten zu kg*m/s² bringen und dann durch N ersetzten.

Kommentar von mememememe ,

Also: Doch, man kann mit jeder Einheit rechnen, die man verwenden Möchte. Die Grundidee ist immer so (bzw. ähnlich):

Für z.B. 1Stunde gilt: 1h = 1(3600s) =3600s.
In einer Formel z.B: 1800km/h = 1800km/(3600s)= 1800/3600 km/s = 0.5km/s.
Wenn man sich das überlegt, kann das auch inetwa hinkommen, dass man bei 1800(!)km/h in einer Sekunde nicht nur ein paar Meter zurücklegt, sondern 500m (als grober Test, wenn man sich nicht so sicher ist ;) ).

Wenn du aber einfach alles ein deinen Rechner eintippen möchtest und auch noch die Einheit rauskommen soll, die man erwartet (z.B. Newton für Kraft), dann sollten auch deine Anfangswerte in den richtigen Einheiten angegeben sein.

Expertenantwort
von Ellejolka, Community-Experte für Mathe & Mathematik, 18

ja, hier muss man wissen, dass N = kg • m / s²  ist.

F in N (Newton)

Antwort
von Ahzmandius, 7

[Newton] = kg*m/s^2, das ist per Definition so.

Du könntest die Kraft auch in anderen Einheiten als kg m und s ausrechen.

z.B: [Kraft] = [gramm*cm/s^2] diese Einheit für Kraft wäre jedoch nicht Newton.

Man wählt die Einheiten kg, m und s (SI Einheiten) deswegen, damit alles einheitlich wird.

Wenn du z.B. mit [kg, m, s] System (SI Einheiten) eine Kraft von 10 rausbekommst und ein anderer mit [kg,km,s] System eine Kraft von 10 rausbekommt sind diese beiden Kräfte, obwohl sie selbe Zahl haben, nicht gleich.

Die Kraft im [kg,km,s] System ist um den Faktor 1000 größer als die Kraft im [kg, m, s] System.

Antwort
von Sarah18072000, 28

Kraft (in Newton) = Masse (in Kilogramm) x Beschleunigung (in Meter/Sekunde Quadtrat)

Newton= N

Kilogramm= kg

Beschleunigung= m/s(s muss hoch 2 sein)

Meines Wissens nach kann man da wirklich nichts ändern. Also musst du alle Einheiten versuchen auf die oben genannten umzurechnen!

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