Maßeinheit
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Alle physikalischen Größen, die man genau messen kann, werden in Maßeinheiten angegeben. Statt Maßeinheiten sagt man auch oft nur kurz Einheiten. Die Entfernung zwischen zwei Orten kann man messen und zum Beispiel in der Maßeinheit Kilometer angeben. Die Zeit, die jemand braucht, um sich die Schuhe zu binden kann man ebenfalls messen. Sie kann in der Maßeinheit Sekunde angegeben werden.
Maßeinheiten müssen immer zur gemessenen Größe passen: Man kann eine Zeitdauer nicht in Kilogramm messen und eine Temperatur auch nicht in Liter. Zu jeder Größe gibt es aber viele verschiedene passende Maßeinheiten. Zeiten kann man in Stunden messen oder auch in Minuten. Längen können in Zentimeter gemessen werden oder in Meter. Auch in Fuß kann man Längen messen (das ist eine englische Einheit). Unter den verschiedenen passenden Einheiten kann man aber frei wählen.
Um eine Größe zu messen, benötigt man nicht nur Maßeinheiten, sondern auch Zahlen. Die Zahlen geben an, wie oft die Maßeinheit in die gemessene Größe hineinpasst. Misst man zum Beispiel die Breite einer Tür, dann gibt man an, wie oft die Maßeinheit Zentimeter in die Breite hineinpasst: „Die Breite beträgt sechsundachtzig Zentimeter“ bedeutet, dass ein Zentimeter 86 mal nebeneinander in die Tür passt. Anstatt des Satzes schreibt man oft nur kurz: b = 86 cm.
Wie hat man früher gemessen?
Wenn man früher etwas messen wollte, so nutzte man dazu Mittel, die jeder kennt: Um zum Beispiel Entfernungen zu messen lief man die Strecke ab und zählte seine „Schritte“. Bauern gaben die Größe ihrer Äcker in „Morgen“ an. Drei Morgen bedeutete zu Beispiel, dass der Bauer drei Vormittage (Morgen) hintereinander brauchte, um den Acker mit seinem Ochsen zu pflügen. Schneider maßen die Länge von Stoffen früher in „Ellen“ ab, also in der Länge des Unterarms vom Handgelenk bis zum Ellbogen.Kinder messen auch heute noch kurze Abstände, indem sie einen Fuß vor den anderen setzen und die „Füße“ zählen.
Diese Messungen waren natürlich ungenau und es kam dadurch oft zu Streitigkeiten. Also versuchte man, Maßeinheiten wie zum Beispiel die Elle genau festzulegen. Oft wurden die festgelegten Maße am Rathaus angebracht, wo sie jeder sehen und vergleichen konnte. Trotzdem gab es lange Zeit in verschiedenen Regionen auch verschieden lange Ellen.
Wie misst man heute?
Damit Maßangaben sich vergleichen lassen, sind die Umrechnungen zwischen den verschiedenen Maßeinheiten genau festgelegt. Eine Stunde ist dasselbe wie 60 Minuten, ein Kilogramm sind 1000 Gramm und ein Fuß sind genau 30,48 Zentimeter. Solche Umrechnungen wurden zum Beispiel im „Internationalen Einheitensystem“ festgelegt.
Da früher sehr viele verschiedene Maßeinheiten verwendet wurden und das zu Fehlern und Verwirrungen führte, wurde im Jahr 1790 die französische Akademie der Wissenschaften beauftragt, ein einheitliches System von Maßen und Gewichten zu entwerfen. Der erste Entwurf ist immer wieder verbessert worden und ist heute in Europa für die meisten Länder festgelegt. In diesem System werden alle Maßeinheiten aus nur sieben Grund-Einheiten zusammengesetzt. Diese nennt man die „Basiseinheiten“:
- für Längen ist es Meter
- für Gewichte ist es Kilogramm
- für Zeiten ist es Sekunde
- für Stromstärken ist es Ampère
- für Temperaturen ist es Kelvin
- für Mengen von Atomen oder Molekülen ist es Mol
- für Lichtstärken ist es Candela
Einige dieser Maßeinheiten kennt jeder gut. Mit einigen haben aber nur wenige Menschen zu tun, zum Beispiel Ingenieure oder Physiker.
Eine Stoppuhr misst in der Maßeinheit Sekunde.
Die Personenwaage zeigt die Maßeinheit Kilogramm an.
Dieses Thermometer zeigt sogar zwei verschiedene Maßeinheiten an: links Grad Celsius und rechts Grad Fahrenheit. Wissenschaftler nutzen aber eine ganz andere Temperatureinheit: das Kelvin.
Zwei alte Messgeräte: eins für die elektrische Spannung in der Maßeinheit Volt und eins für den Strom in der Einheit Ampère.
