2021-06-09 SI

Viel Wind um eine einzelne Technikfrage der Klasse A, nämlich TA106. (Die gibt es genauso in der Klasse E unter der Nummer TA205.)

Die Frage lautet:

Welche der nachfolgenden Antworten enthält nur Basiseinheiten nach dem internationalen Einheitensystem?

Und die richtige Antwort ist:

Meter, Kelvin, Sekunde, Ampere

Um die falschen Antworten herauszufiltern, sollte man wissen, dass Ohm und Watt keine Basiseinheiten sind.

Im Prinzip fertig. Nun dasselbe nochmal, in epischer Breite:

Warum Stoff im Blog?

Das Maßeinheitensystem kommt am 2021-06-10 in der Technik Klasse E dran. Aber in der Vorbereitung der Technik Klasse A für den 2021-06-10 taucht es nicht auf - da ist mir was durchgegangen! Ich bitte um Entschuldigung!

Denn ich hatte ja versprochen: Wird die Technik A zuviel, so ist die Selbst-Herabstufung auf die Technik E möglich. Dazu soll ein Wechsel von der Klasse A in die Klasse E keine Wissenslücken aufreißen. Also darf kein Stoff in der Klasse E eher eingeführt werden als in der Klasse A. Das ist mir ein Herzensanliegen, Euch mit gutem Gewissen Mut zur Klasse A zu machen!

Das Versprechen werden wir übrigens nicht über die ganze Länge des Kurses aufrecht halten können; schon deshalb nicht, weil die Klasse E einfach weniger Techniklektionen hat als die Klasse A. (In manchen Mails habe ich geschrieben, der Wechsel sei “jederzeit” möglich. Das war ein Fehler.) Aber bis mindestens August, vermutlich September soll die Wechselmöglichkeit ohne grundsätzliche Wissenslücken bestehen bleiben. Wir sagen dann noch rechtzeitig Bescheid, wenn es so weit ist.

Wie schon erwähnt hat Eckart in seinem Material die allgemeine Grundlagen ganz am Anfang, wir verteilen das nach und nach über den Kurs. Das internationale Maßeinheitensystem (“SI”) wurde für Technik E für morgen eingeplant. Aber ich habe verpennt, es auch in die Technik A mit einzuplanen. Wer die Vorbereitungshausaufgaben Technik A ordentlich erledigt hat, dem fehlt das trotzdem noch.

Ich werde es aber morgen mündlich in der Technik A durchgehen. Und hier in diesem Beitrag ist es auch erklärt.

Ziemlich viel Wind um relativ wenig Stoff, glücklicherweise. Es gibt nur die eine Frage dazu.

Hier meine Erklärung, was es mit dieser Frage auf sich hat:

Das “Système international d’unités”

Einheiten (Maßeinheiten) wie Sekunde, Meter, Kelvin und Ampere geben an, was man überhaupt gemessen hat: Zeit, Länge, Temperator, Strom.

Wer nur einige wenige Basiseinheiten definiert, kann viele andere Einheiten daraus ableiten. Wer Längen in Meter misst und Zeit in Sekunden, kann sofort zwanglos Geschwindigkeiten messen, in Metern pro Sekunde. Die Geschwindigkeits-Maßeinheit “Meter pro Sekunde” oder “m/s” ist abgeleitet aus den Basis-Maßeinheiten “Meter” und “Sekunde”.

Was man als Basiseinheit nimmt und was ableitet, das ist relativ beliebig. Da gibt es Freiheiten.

(Um mal ein Beispiel zu nennen, wie man es anders machen könnte: Da misst jemand Geschwindigkeit zum Beispiel im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und wählt “Vielfachheit der Lichtgeschwindigkeit” als Basiseinheit. Die Person weiß darüber hinaus Zeit in “Jahren” zu messen und wählt Jahre als zweite Basiseinheit. Daraus ergibt sich zwanglos ein Maß für Längen: Das “Lichtjahr”. Kann man machen, daran ist nichts an sich falsch. Für viele Zwecke wäre das so entstehende Maßeinheitensystem allerdings unpraktisch.)

Die “Metrologie” ist das Gebiet der Physik, das sich mit dem Messen beschäftigt, Maßeinheiten definiert und Naturkonstanten mit möglichst großer Genauigkeit bestimmt. (Sie ist nicht zu verwechseln mit der “Meteorologie”, der Wetterkunde.)

In einem jahrhundertelangen Prozess haben sich die Metrologen auf das SI (“Système international d’unités”) geeinigt. In diesem System kommt man mit nur sieben Basiseinheiten aus. Fünf davon sind Sekunde, Meter, Kelvin und Ampere. Dagegen sind Watt und Ohm abgeleitet, sie gehören also zu den nicht-Basiseinheiten.

(Lord Kelvin, dem zu Ehren die absolute Temperatur in Kelvin gemessen wird, wird uns unter seinem bürgerlichen Namen Thomson noch begegnen bei der Thomsonschen Schwingkreisformel.)