Physik · Klasse 7 und 8 · Kapitel

Physik 7/8: Größen, Einheiten und Formeln

Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
Merken kommt ins Heft
Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
Üben selbst rechnen
Achtung typischer Fehler
Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

1Ich kann Längen, Massen und Zeiten in andere Einheiten umrechnen.

MerkenEinheiten umrechnen

Wird die Einheit kleiner, wird die Zahl größer.

1 km = 1000 m, 1 kg = 1000 g, 1 h = 60 min, 1 min = 60 s.

BeispielLängen und Massen umrechnen

Rechne um: 800 m = ? km

Schritt für Schritt

1 km = 1000 m
800 : 1000 = 0,8
800 m = 0,8 km

1 km = 1000 m
800 : 1000 = 0,8
800 m = 0,8 km

Ergebnis:

0,8 km

AchtungUmrechnungszahl falsch

So nicht

2,5 km = 250 m

So richtig

2,5 km = 2,5 · 1000 m = 2500 m

Die Umrechnungszahl stimmt nicht. k heißt 1000, m (milli) heißt ein Tausendstel. Bei cm² sind es 10 000 für einen m².

ÜbenJetzt du

○1
Rechne um: 1500 m = ? km
So fängst du an:
1 km = 1000 m
Lösung zeigen
1. 1 km = 1000 m
2. 1500 : 1000 = 1,5
3. 1500 m = 1,5 km
Ergebnis:
1,5 km
●2
Rechne um: 0,5 t = ? kg
Lösung zeigen
1. 1 t = 1000 kg
2. 0,5 · 1000 = 500
3. 0,5 t = 500 kg
Ergebnis:
500 kg
★3
Rechne um: 250.000 cm = ? km
Lösung zeigen
1. 1 km = 100.000 cm
2. 250.000 : 100.000 = 2,5
3. 250.000 cm = 2,5 km
Ergebnis:
2,5 km

2Ich kann Vorsätze wie Kilo und Milli und Flächeneinheiten sicher umrechnen.

MerkenVorsätze und Zehnerpotenzen

k heißt tausend, M heißt eine Million, m heißt ein Tausendstel.

Bei Flächen zählt die Längenzahl zweimal: 1 m² = 10 000 cm².

BeispielVorsätze: k, M und m

Rechne um: 150 mA = ? A

Schritt für Schritt

1 A = 1000 mA
150 : 1000 = 0,15
150 mA = 0,15 A

1 A = 1000 mA
150 : 1000 = 0,15
150 mA = 0,15 A

Ergebnis:

0,15 A

AchtungFlächeneinheit wie Längeneinheit umgerechnet

So nicht

1 m² = 100 cm²

So richtig

1 m² = 10.000 cm²

Denk an das Quadrat: 1 m² = 100 cm · 100 cm.

ÜbenJetzt du

○4
Rechne um: 500 mA = ? A
So fängst du an:
1 A = 1000 mA
Lösung zeigen
1. 1 A = 1000 mA
2. 500 : 1000 = 0,5
3. 500 mA = 0,5 A
Ergebnis:
0,5 A
●5
Rechne um: 3700 mV = ? V
Lösung zeigen
1. 1 V = 1000 mV
2. 3700 : 1000 = 3,7
3. 3700 mV = 3,7 V
Ergebnis:
3,7 V
★6
Rechne um: 0,35 A = ? mA
Lösung zeigen
1. 1 A = 1000 mA
2. 0,35 · 1000 = 350
3. 0,35 A = 350 mA
Ergebnis:
350 mA

3Ich kann Geschwindigkeiten zwischen km/h und m/s umrechnen.

Merkenkm/h und m/s

Von m/s nach km/h mal 3,6, zurück geteilt durch 3,6. Stützpunkt: 10 m/s sind 36 km/h.

Beispielkm/h und m/s

Ein Mofa fährt 43,2 km/h. Wie viel m/s sind das? Berechne mit Einheit.

Schritt für Schritt

Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
43,2 : 3,6 = 12
43,2 km/h = 12 m/s

Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
43,2 : 3,6 = 12
43,2 km/h = 12 m/s

Ergebnis:

12 m/s

AchtungFaktor 3,6 in die falsche Richtung

So nicht

20 m/s = 20 : 3,6 km/h

So richtig

20 m/s = 20 · 3,6 km/h = 72 km/h

Von m/s nach km/h mal 3,6, von km/h nach m/s geteilt durch 3,6. km/h ist immer die größere Zahl.

ÜbenJetzt du

○7
Ein Zug fährt 126 km/h. Wie viel m/s sind das? Berechne mit Einheit.
So fängst du an:
Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
Lösung zeigen
1. Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
2. 126 : 3,6 = 35
3. 126 km/h = 35 m/s
Ergebnis:
35 m/s
●8
Ein Radfahrer fährt 28,8 km/h. Wie viel m/s sind das? Berechne mit Einheit.
Lösung zeigen
1. Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
2. 28,8 : 3,6 = 8
3. 28,8 km/h = 8 m/s
Ergebnis:
8 m/s
★9
Eine Läuferin ist 2 m/s schnell. Wie viel km/h sind das? Berechne mit Einheit.
Lösung zeigen
1. Von m/s nach km/h: mal 3,6
2. 2 · 3,6 = 7,2
3. 2 m/s = 7,2 km/h
Ergebnis:
7,2 km/h

4Ich kann eine Formel nach jeder Größe umstellen.

MerkenFormeln umstellen

Eine Formel ist eine Gleichung.

Tu auf beiden Seiten dasselbe, bis die gesuchte Größe allein steht. Beispiel: v = s : t, mal t, durch v: t = s : v.

BeispielFormeln umstellen

Stelle die Formel U = R · I nach I um.

Schritt für Schritt

U = R · I | : R
U : R = I
I = U : R

U = R · I | : R
U : R = I
I = U : R

Ergebnis:

I = U : R

AchtungFormel falsch umgestellt

So nicht

V = ρ · m

So richtig

ρ = m : V   | · V   | : ρ   →   V = m : ρ

Stell die Formel wie eine Gleichung um: Auf beiden Seiten dasselbe tun, bis die gesuchte Größe allein steht.

ÜbenJetzt du

○10
Stelle die Formel v = s : t nach t um.
So fängst du an:
v = s : t | · t
Lösung zeigen
1. v = s : t | · t
2. v · t = s | : v
3. t = s : v
Ergebnis:
t = s : v
●11
Stelle die Formel P = U · I nach I um.
Lösung zeigen
1. P = U · I | : U
2. P : U = I
3. I = P : U
Ergebnis:
I = P : U
★12
Stelle die Formel R = R₁ + R₂ nach R₂ um.
Lösung zeigen
1. R = R₁ + R₂ | − R₁
2. R₂ = R − R₁
Ergebnis:
R₂ = R − R₁

5Ich kann erst umstellen, dann mit Einheiten einsetzen und ausrechnen.

MerkenGegeben, gesucht, Formel, Antwort

Schreib auf, was gegeben und gesucht ist, mit Formelzeichen und Einheit.

Dann umstellen, einsetzen, rechnen. Die Einheit gehört zum Ergebnis.

BeispielUmstellen und ausrechnen

Es gilt U = R · I. Gegeben: U = 5 V, R = 20 Ω. Berechne I.

Schritt für Schritt

I = U : R
I = 5 V : 20 Ω
I = 0,25 A

I = U : R
I = 5 V : 20 Ω
I = 0,25 A

Ergebnis:

0,25 A

AchtungNoch einmal: Formel falsch umgestellt

So nicht

V = ρ · m

So richtig

ρ = m : V   | · V   | : ρ   →   V = m : ρ

Stell die Formel wie eine Gleichung um: Auf beiden Seiten dasselbe tun, bis die gesuchte Größe allein steht.

ÜbenJetzt du

○13
Es gilt F = m · g mit g ≈ 10 N/kg. Gegeben: F = 400 N. Berechne die Masse m.
So fängst du an:
m = F : g
Lösung zeigen
1. m = F : g
2. m = 400 N : 10 N/kg
3. m = 40 kg
Ergebnis:
40 kg
●14
Es gilt P = W : t. Gegeben: P = 50 W, t = 10 s. Berechne die Arbeit W.
Lösung zeigen
1. W = P · t
2. W = 50 W · 10 s
3. W = 500 J
Ergebnis:
500 J
★15
Es gilt W = m · g · h mit g ≈ 10 N/kg. Gegeben: W = 20 J, m = 2 kg. Berechne h.
Lösung zeigen
1. h = W : (m · g)
2. h = 20 J : (2 kg · 10 N/kg)
3. h = 20 : 20 = 1 m
Ergebnis:
1 m

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

●16
Rechne um: 12 m = ? cm
Lösung zeigen
1. 1 m = 100 cm
2. 12 · 100 = 1200
3. 12 m = 1200 cm
Ergebnis:
1200 cm
●17
Rechne um: 1,5 min = ? s
Lösung zeigen
1. 1 min = 60 s
2. 1,5 · 60 = 90
3. 1,5 min = 90 s
Ergebnis:
90 s
●18
Rechne um: 250 mA = ? A
Lösung zeigen
1. 1 A = 1000 mA
2. 250 : 1000 = 0,25
3. 250 mA = 0,25 A
Ergebnis:
0,25 A
●19
Rechne um: 0,5 m² = ? cm²
Lösung zeigen
1. 1 m² = 10.000 cm²
2. 0,5 · 10.000 = 5000
3. 0,5 m² = 5000 cm²
Ergebnis:
5000 cm²
●20
Ein Mofa fährt 54 km/h. Wie viel m/s sind das? Berechne mit Einheit.
Lösung zeigen
1. Von km/h nach m/s: geteilt durch 3,6
2. 54 : 3,6 = 15
3. 54 km/h = 15 m/s
Ergebnis:
15 m/s
●21
Stelle die Formel P = W : t nach t um.
Lösung zeigen
1. P = W : t | · t
2. P · t = W | : P
3. t = W : P
Ergebnis:
t = W : P

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Einheiten umrechnen: Wird die Einheit kleiner, wird die Zahl größer.
Vorsätze und Zehnerpotenzen: k heißt tausend, M heißt eine Million, m heißt ein Tausendstel.
km/h und m/s: Von m/s nach km/h mal 3,6, zurück geteilt durch 3,6. Stützpunkt: 10 m/s sind 36 km/h.
Formeln umstellen: Eine Formel ist eine Gleichung.
Gegeben, gesucht, Formel, Antwort: Schreib auf, was gegeben und gesucht ist, mit Formelzeichen und Einheit.

AchtungEinheiten nicht angeglichen

So nicht

p = 200 N : 50 cm² = 4 Pa

So richtig

50 cm² = 0,005 m², p = 200 N : 0,005 m² = 40 000 Pa

Die Angaben passen noch nicht zusammen. Rechne zuerst in die Einheiten der Formel um, dann setz ein.

AchtungEinheit vergessen

So nicht

ρ = 54 : 20 = 2,7

So richtig

ρ = 54 g : 20 cm³ = 2,7 g/cm³

Deine Zahl stimmt – aber eine Größe ist Zahl und Einheit. Schreib die Einheit dazu.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

Ich kann Längen, Massen und Zeiten in andere Einheiten umrechnen.
22
Rechne um: 7 t = ? kg
Lösung zeigen
Ergebnis:
7000 kg
Ich kann Vorsätze wie Kilo und Milli und Flächeneinheiten sicher umrechnen.
23
Rechne um: 150 mA = ? A
Lösung zeigen
Ergebnis:
0,15 A
Ich kann Geschwindigkeiten zwischen km/h und m/s umrechnen.
24
Ein Mofa fährt 36 km/h. Wie viel m/s sind das? Berechne mit Einheit.
Lösung zeigen
Ergebnis:
10 m/s
Ich kann eine Formel nach jeder Größe umstellen.
25
Stelle die Formel U = R · I nach I um.
Lösung zeigen
Ergebnis:
I = U : R
Ich kann erst umstellen, dann mit Einheiten einsetzen und ausrechnen.
26
Es gilt F = m · g mit g ≈ 10 N/kg. Gegeben: F = 120 N. Berechne die Masse m.
Lösung zeigen
Ergebnis:
12 kg

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Wörter

Gleichung: zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Größen und Einheiten, Dezimalzahlen, Terme und Gleichungen

Lösungen

1,5 km
500 kg
2,5 km
0,5 A
3,7 V
350 mA
35 m/s
8 m/s
7,2 km/h
t = s : v
I = P : U
R₂ = R − R₁
40 kg
500 J
1 m
1200 cm
90 s
0,25 A
5000 cm²
15 m/s
t = W : P
7000 kg
0,15 A
10 m/s
I = U : R
12 kg