Was ist groß A in der Physik?

Eine physikalische Größe beschreibt eine messbare physikalische Eigenschaft. Jede physikalische Größe wird in einer bestimmten Maßeinheit angegeben.

Beispiel:

Die “Länge” ist eine physikalische Größe und wird in der Maßeinheit “Meter” angegeben.

Die Länge lässt sich allerdings auch in Millimetern, Zentimetern oder Kilometern angeben. Je nach Größenordnung ist die eine oder andere Einheit sinnvoll. Sie beinhalten jedoch alle das “Meter”, welches die Basiseinheit der Länge ist.

Es gibt eine Vielzahl physikalischer Größen und Einheiten, es gibt jedoch nur 7 Basisgrößen bzw. Basiseinheiten, aus denen alle anderen Größen zusammengesetzt sind.

Das SI-Einheitensystem

Heute hat man sich weltweit auf die  Verwendung des internationalen Maßsystems (SI) mit festgelegten Größen und Einheiten geeinigt.

Die folgende Tabelle beinhaltet die sieben Basisgrößen mit den zugehörigen Einheiten, wie sie bis zum Mai 2019 festgelegt waren. Einen Hinweis über die neue Festlegung findest Du darunter.

SI-Basisgrößen und -einheiten

BasisgrößeSymbolBasiseinheitSymbolDefinitionLängelMetermDas Meter ist die Länge der Strecke, die Licht im Vakuum während der Dauer von 1/299792458 s durchläuft.MassemKilogrammkgDas Kilogramm ist die Masse des “Urkilogramms”, des internationalen Kilogrammprototyps.ZeittSekundesDie Sekunde ist das 9.192.631.770-fache der Periodendauer der Strahlung, die dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Caesiumnuklids 133Cs entspricht.elektrische StromstärkeIAmpereADas Ampere ist die Stärke eines konstanten elektrischen Stromes durch zwei geradlinige, parallele, unendlich lange Leiter von vernachlässigbarem Querschnitt, die den Abstand 1 m haben und zwischen denen die durch den Strom elektrodynamisch hervorgerufenen Kraft im Vakuum je 1 m Länge der Doppelleitung 2·10-7 N beträgt.TemperaturTKelvinKDas Kelvin ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers.StoffmengenMolmolDas Mol ist die Stoffmenge eines Systems, das aus ebensoviel Einzelteilchen besteht, wie Atome in 0,012 kg des Kohlenstoffnuklids 12C enthalten sind.LichtstärkeI (Iv)CandelacdDie Candela ist die Lichtstärke in einer bestimmten Richtung einer Strahlungsquelle, die monochromatische Strahlung der Frequenz 540·1012 Hertz aussendet und deren Strahlstärke in dieser Richtung 1/683 Watt pro Steradiant beträgt.

Hinweis:

Im Jahre 2018 wurde das SI-Einheitensystem neu festgelegt, welches seit Mai 2019 in Kraft getreten ist. Darin werden die Einheiten anhand von Naturkonstanten festgelegt. Dies lässt sich nachlesen auf den Seiten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig:

https://www.ptb.de/cms/forschung-entwicklung/forschung-zum-neuen-si/countdown-zum-neuen-si.html

https://www.ptb.de/cms/de/forschung-entwicklung/herausforderungen-und-perspektiven/das-neue-system-der-einheiten.html

Eine Übersicht über alle Basisgrößen wie die wichtigsten abgeleiteten physikalischen Größen (s.u.) findet man auch in allen Formelsammlungen.

In diesem Artikel befassen wir uns mit der Gleichung F = m · a. Dabei geht es darum, was diese Gleichung besagt und es werden Beispiele mit Zahlen vorgerechnet. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Physik bzw. Mechanik.

Was ist groß A in der Physik?

Vielleicht hat jemand von euch schon einmal von den Newtonschen Gesetzen oder Newtonschen Axiomen gehört? Teil dieser Newtonschen Gesetze ist auch die Gleichung F = m · a. Sehen wir uns diese Gleichung noch einmal genauer an:

Was ist groß A in der Physik?

  • "F" ist die Kraft in Newton
  • "m" ist die Masse in Kilogramm
  • "a" ist die Beschleunigung in Meter pro Sekunde zum Quadrat

In Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass Kraft = Masse mal Beschleunigung ist. Kennt man also zwei der drei Größen kann man damit die dritte Größe berechnen.

Kraft, Masse und Beschleunigung

Bevor wir zu Beispielen kommen, sollten wir uns kurz mit diesen drei Begriffen befassen.

Kräfte:

Kräfte erkennt man anhand ihrer Wirkungen. Ein paar Infos dazu:

  • Eine Kraft kann die Richtung der Bewegung eines Körpers ändern.
  • Eine Kraft kann die Geschwindigkeit eines Körpers ändern.
  • Kräfte können andere Objekte zum Beispiel beim Aufschlag verformen.
  • Eine Kraft wirkt in eine bestimmte Richtung (Stichwort: Vektor).

Masse:

  • Die Masse ist eine Eigenschaft der Materie.
  • In den meisten physikalischen Größensystemen ist sie eine der Basisgrößen.
  • Sie wird in der Einheit Kilogramm angegeben.
  • Das Formelzeichen ist meist m.
  • Jedes physikalische System hat eine Masse.

Beschleunigung:

  • Unter Beschleunigung versteht man in der Physik die Änderung des Bewegungszustands eines Körpers.
  • Sie spielt bei der Beschreibung von Bewegungsvorgängen und deren Beeinflussung durch Kräfte eine zentrale Rolle.

F = m · a Beispiele

Sehen wir uns einge Beispiele mit Zahlen und Einheiten an.

Beispiel 1:

Gegeben sei eine Masse von 20 Kilogramm und eine Beschleunigung von 10 Meter pro Sekunde zum Quadrat. Berechne die Kraft.

Was ist groß A in der Physik?

Beispiel 2:

Eine Kraft sei 500 Newton, die Beschleunigung sei 50 Meter pro Sekunde zum Quadrat. Berechne die Masse.

In welcher Einheit wird A angegeben?

Länge , Einheit 1 m (Meter); Masse m, Einheit 1 kg (Kilogramm); Zeit t, Einheit 1 s (Sekunde); Elektrische Stromstärke I, Einheit 1 A (Ampere); Temperatur T, Einheit 1 K (Kelvin); Stoffmenge n, Einheit 1 mol (Mol); Lichtstärke I, Einheit 1 cd (Candela).

Was gibt es für physikalische Grössen?

In der Physik gibt es sieben sogenannte Basisgrößen (auch Grundgrößen genannt) auf die man sich weltweit geeinigt hat: Zeit, Länge, Masse, Stromstärke, Temperatur, Stoffmenge und Lichtstärke. Diese Größen bilden das Système International d'Unités, kurz SI-System.

Welche drei physikalischen Größen gibt es?

Alle physikalischen Größen werden als Potenzprodukte der 7 Basisgrößen (Länge, Masse, Zeit, elektrische Stromstärke, Temperatur, Stoffmenge und Lichtstärke) dargestellt.

Was sind physikalische Größen und Einheiten?

Physikalische Größen spielen in der Physik eine elementare Rolle. Sie beschreiben die messbaren Eigenschaften von Objekten. Jede Größe benötigt eine Maßeinheit, in der sie gemessen wird. So hat die physikalische Größe Länge die Einheit 1m ( Meter ) und die physikalische Größe Zeit die Einheit 1s ( Sekunde ).