Formalismus in der Physik
Hier geht es um:
Größen, Einheiten
Symbole der Größen und Einheiten,
Größensymbole in Formeln,
Zahlenwerte und Einheitensymbole in Formeln
Physikalische Größen werden durch ihre zugehörigen Einheiten in Form von Zahlenwerten messbar gemacht. Für die mathematische Behandlung in Formeln werden Symbole sowohl für die Größen als auch die Einheiten gebildet.
Bsp: Symbol m für Masse, und Symbol m für Meter
In Formeln findet man in der Regel nur die Symbole der Größen:
Bsp: F = m •a , Kraft = Masse•Beschleunigung
Beim Einsetzen von Zahlenwerten in die Formeln treten diese immer mit ihren zugehörigen Einheiten auf. (Manche Größen, z.B. der Wirkungsgrad, haben keine Einheit. Dann werden diese nur als Zahlenwert eingesetzt!)
Farblich soll dies verdeutlicht werden:
Schwarz: Größen ausgeschrieben, z.B. Kraft
Violett: Symbole der Größen und der mathematischen Operatoren,
z.B + - , / , : • , oder für Masse m
Rot: Symbol der Einheit, und Einheit ausgeschrieben, z.B. m und Meter
Blau: Zahlenwert z.B. 9,81 m/s2 für die Erdbeschleunigung g .
Merkregel: Symbol und Einheit miteinander verbunden oder vermischt (rot-blau) ergeben die Größe in der Formel!!
Beispiel
Kraft = Masse•Beschleunigung
F = m •a verdeutlicht werden.
Zahlenwert a = 5 m/s² , m = 10 kg
F = 5• m/s²• 10• kg
Das mathematische Vertauschungsgesetz, Kommutativgesetz, gilt für Zahlenwert und Einheiten, damit lässt sich umstellen:
F = 5• 10• kg• m/s² = 50• N = 50• Newton
Das mathematische Vertauschungsgesetz, Kommutativgesetz, gilt für Zahlenwert und Einheiten, damit lässt sich umstellen:
F = 5• 10• kg• m/s² = 50• N = 50• Newton