Solche Größen, bei denen die messbare Eigenschaft nur durch einen Betrag gekennzeichnet ist, nennt man ungerichtete Größen oder skalare Größen. Beispiele für solche skalaren Größen sind Masse, Temperatur, Druck, Dichte oder Energie.
Misst man z. B. in einer Flüssigkeit in einer bestimmten Tiefe den Druck, dann stellt man fest: Der Druck ist in einer bestimmten Tiefe immer gleich groß, unabhängig davon, in welche Richtung man die Mess-Sonde dreht (Bild 5). Entsprechendes gilt auch für die Temperatur eines Körpers und für andere skalare Größen.
Die quantitative Angabe von skalaren Größen erfolgt durch Maßzahl und Einheit, also z. B. in folgender Form:
ϑ=25°C
m =
4,7 kg
p = 101 kPa
Bei den meisten skalaren Größen kann man die Beträge der einzelnen Größen addieren. Werden z. B. eine Masse von 100 g Mehl und 50 g Zucker zusammengeschüttet, so erhält man die Gesamtmasse durch Addition:
m=m1+m2
m = 100 g + 50 g
m = 150 g
Entsprechendes
gilt auch für die Subtraktion skalarer Größen.
Hinweis: Die obige Aussage gilt z.B. nicht allgemein für das Volumen. Gibt man zu einem Liter Wasser 2 Liter Wasser hinzu, so erhält man 3 Liter. Mischt man aber 1 Liter Wasser mit 1 Liter Alkohol, so beträgt das Volumen der Mischung weniger als 2 Liter.
Zustands- und Prozessgrößen
Physikalische Größen kann man danach unterscheiden, ob sie den Zustand eines Körpers bzw. eines Systems oder ob sie einen Vorgang bzw. Prozess kennzeichnen. Solche Größen, die den Zustand eines Körpers bzw. eines physikalischen Systems kennzeichnen, bezeichnet man als Zustandsgrößen. Beispiele für Zustandsgrößen sind die Energie E eines Körpers, die Temperatur T in einem Raum, der Druck p im Zylinder eines Verbrennungsmotors oder der Impuls p eines Körpers.
Solche Größen, die einen Vorgang bzw. einen Prozess kennzeichnen, nennt man Prozessgrößen.
Beispiele für solche Prozessgrößen sind die Wärme Q, die Arbeit W oder der Kraftstoß I.
Die Wärme Q beschreibt den Vorgang der Energieübertragung zwischen Körpern, die Arbeit W den Vorgang, dass durch eine Kraft ein Körper bewegt oder verformt wird, der Kraftstoß I die kurzzeitige Beeinflussung eines Körpers durch eine Kraft.
Erhaltungsgrößen
Es gibt einige physikalische Größen, die in einem abgeschlossenen physikalischen System konstant sind und für die in einem solchen abgeschlossenen System ein Erhaltungssatz gilt. Solche physikalischen Größen werden als Erhaltungsgrößen bezeichnet. Beispiele dafür sind die Masse m (in der klassischen Physik), die Energie E , der Impuls p, der Drehimpuls L oder die elektrische Ladung Q. So gilt z. B. in einem abgeschlossenen System der Energieerhaltungssatz:
Die Energie in einem abgeschlossenen System ist konstant. Es gilt: Egesamt=E1+E2+...+En= konstant
Wechselwirkungsgrößen
Es gibt einige physikalische Größen, die die Wechselwirkung zwischen Körpern oder zwischen Systemen beschreiben. Solche physikalischen Größen werden als Wechselwirkungsgrößen bezeichnet. Eine typische Wechselwirkungsgröße ist die Kraft. Sie gibt an, wie stark zwei Körper aufeinander einwirken.
Die Kräfte, die auf zwei
wechselwirkende Körper wirken, sind immer gleich groß und entgegengesetzt gerichtet.
Auch die mechanische Arbeit W oder die Wärme Q können als Wechselwirkungsgrößen aufgefasst werden, da sie die Wechselwirkung zwischen Körpern bzw. Systemen beschreiben.
Stoffkonstanten und Naturkonstanten
Stoffkonstanten wie z.B. die Dichte eines Stoffes, sein spezifischer elektrischer Widerstand oder seine Siedetemperatur sind ebenfalls
physikalische Größen, die aber die spezifischen Eigenschaften von Stoffen kennzeichnen.
Das Analoge gilt für Naturkonstanten, z.B. für die Gravitationskonstante oder die Vakuumlichtgeschwindigkeit. Auch solche Naturkonstanten sind physikalische Größen mit dem spezifischen Charakter, dass sie einen bestimmten, durch natürliche Bedingungen gegebenen Wert haben. Weitere Beispiele sind unter dem Stichwort „Naturkonstanten“ zu finden.
Für viele Schüler ist im Physikunterricht die Formel s = v * t ein Rätsel. Welche Abkürzungen werden da verwendet und was bedeutet die Formel? Kann man sich schlecht merken? Denken Sie (auch wenn es ein bisschen ausgeholt erscheint) ans Englische (oder auch an Latein): Dort ist v = velocity (velocitas), t = time (tempora) und s = space (spatium). Haben Sie Probleme beim Umgang mit der Geschwindigkeitsformel? Lesen Sie hier, wie Sie sie …Die Abkürzungen s, v und t - Bedeutung
Die Formel s = v * t
Weiterlesen:
- Geschwindigkeitsformel - so rechnen Sie damit
- kmh in ms umrechnen - Anleitung
- Bewegungsgleichungen aufstellen - so geht's
- Für die Bewegungsenergie die Formel in Physik richtig anwenden - so wird's gemacht
- Übersicht: Alles zum Thema Dynamik
Wie hilfreich finden Sie diesen Artikel?
Verwandte Artikel