Grootheden en eenheden
Bij het vak natuurkunde spelen grootheden en eenheden een belangrijke rol. Wat zijn grootheden en eenheden?
- Een grootheid is een eigenschap die je kunt meten.
- Een eenheid is de maat waarmee je meet.
Voorbeelden: Een boom kun je niet meten. Een boom is dus geen grootheid. Een boom heeft wel eigenschappen die je kunt meten zoals:
- De lengte
- De kleur
- De temperatuur
- De leeftijd
Lengte, kleur, temperatuur en leeftijd zijn dus voorbeelden van grootheden.
Als ik de hoogte van de boom meet, doe ik dat met een meetinstrument, bijvoorbeeld een (flinke) rolmaat. Die rolmaat zal waarschijnlijk een verdeling hebben in centimeters, of zelfs in millimeters.
De centimeter en de millimeter zijn maten waarmee ik de hoogte van de boom meet. Het zijn dus eenheden. Die eenheden horen hier bij de grootheid: hoogte.
Zo heeft bijna elke grootheid één of meerdere eenheden. Hieronder een paar grootheden met enkele eenheden erbij:
| GROOTHEID | EENHEDEN |
|---|---|
| Lengte | meters, centimeters, kilometers, inches, mijlen |
| Temperatuur | graden Celsius, Kelvin, graden Fahrenheit |
| Tijd | seconden, minuten, uren, dagen, jaren |
| Massa | kilogram, decigram, milligram |
In de wereld worden voor elke grootheid verschillende eenheden gebruikt. Dat is lastig als je samen met iemand uit een ander land een brug gaat bouwen. Voor afstanden gebruiken zij bijvoorbeeld de inch terwijl wij de centimeter als eenheid gebruiken.
Het SI
Daarom is er internationaal afgesproken welke eenheden er standaard gebruikt worden bij verschillende grootheden. Die verzameling van grootheden en eenheden heet het Système Internationale, kortweg het SI genoemd. Het SI bestaat uit zeven basis-eenheden, ook wel de grondeenheden genoemd. Alle andere eenheden kunnen uit die zeven eenheden worden afgeleid. Let vooral op de hoofd- en kleine letters.
Zorg ervoor dat je uit de onderstaande SI-tabel de eerste vier grootheden kent: dus lengte, massa, tijd en temperatuur. Leer de symbolen, leer de bijbehorende eenheden en ook de symbolen van die eenheden.
SI-tabel:
De standaard-eenheid van Temperatuur is Kelvin. In Nederland gebruiken we in het dagelijks leven de Celcius. In bijvoorbeeld Amerika gebruiken ze Fahrenheit.
Graden Celsius (°C) en graden Fahrenheit (°F) zijn temperatuurschalen die relatief zijn: ze zijn gedefinieerd ten opzichte van het vries- en kookpunt van water. Omdat het om “graden op een schaal” gaat, gebruik je het °-teken.
Kelvin (K) daarentegen is een SI-basiseenheid en wordt gedefinieerd als een absolute temperatuur. Het is dus geen “graden-schaal” maar een absolute maat voor thermische energie. Daarom hoort er geen °-teken bij.
Meer lezen (hoeft niet) over het SI op wikipedia
Bij het vak natuurkunde krijg je ieder onderwerp opnieuw te maken met nieuwe grootheden en eenheden. Omdat natuurkundigen lui zijn en overzicht willen hebben, gebruiken ze afkortingsletters voor die grootheden en eenheden. Die afkortingsletters worden ook wel symbolen genoemd.
In de tweede en vierde kolom hierboven zie je de symbolen van deze grootheden en eenheden. Wat opvalt is dat voor de grootheid massa de kleine letter 'm' wordt gebruikt, terwijl deze ook wordt gebruikt als eenheid van lengte.
Maar als je leest: m = 60 kg … dan weet je dat die 'm' staat voor massa, en niet voor 'meter'.
En: l = 45 m … moge ook duidelijk zijn.
Een korte samenvatting in deze video's:
Oefenopgaven
- Leg uit wat we bedoelen met een grootheid.
- Leg uit wat we bedoelen met een eenheid.
- Noem 3 eenheden van massa die niet in de bovenstaande tabellen voorkomen.
- Noem 3 eenheden van lengte die niet in de bovenstaande tabellen voorkomen.
- Bekijk de volgende 2 beweringen:
I: De standaard eenheid van massa is de 'kilo'.
II: De standaard eenheid van tijd heeft als afkorting: 'sec'.
a. Alleen I is juist
b. Alleen II is juist
c. I en II zijn juist
d. I en II zijn onjuist - Is 'snelheid' een grootheid? Leg uit.
- Is 'graden celsius' een grootheid? Leg uit.
- Is 'verliefdheid' een grootheid? Leg uit.
- Erwin meet de temperatuur van zijn bier met een thermometer.
Hij meet een temperatuur van 13 °C- Wat is hier de grootheid?
- Wat is hier de eenheid?
- Welk meetinstrument gebruikt hij?
- Noem twee meetinstrumenten om afstanden te meten.
- Noem een meetinstrument waarmee je massa kunt meten.
- Noem 3 meetinstrumenten om 'tijd' te meten.
- Op de bovenkant van een gloeilamp staat bijv. 60W
- De 'W' is een eenheid. Zoek uit welke eenheid dit is.
- Zoek uit bij welke grootheid deze eenheid hoort.
Wil je de antwoorden van de opgaven ontvangen? Ga naar het contactformulier en lees daar wat je moet doen. (Als je les van mij hebt, gebruik dan NIET het formulier maar vraag het me gewoon...)
De content op deze website is auteursrechtelijk beschermd. Niets van deze website mag worden gekopieerd of verwerkt onder welke vorm dan ook zonder voorafgaandelijke schriftelijke toestemming van de auteur.