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Gymnasium 5 · Mathematik
Das metrische System · Das metrische System

Länge

Wie groß bist du? Wie weit ist es von deinem Zuhause bis zur Schule? Wie lang muss das Kabel für deine Kopfhörer sein? All das sind Längen. Um sie anzugeben, benutzen wir immer dieselbe Familie von Einheiten: den Meter und seine Verwandten.

Größe und Einheit

Eine Größe ist das, was man misst (die Länge, die Masse, die Zeit …). Eine Einheit ist der Maßstab, mit dem man misst (der Meter, das Kilogramm, die Sekunde …). „Länge“ und „Meter“ sind also nicht dasselbe: Die Länge ist die Frage, der Meter ist das Mittel zur Antwort.

Schaubild: Größe (Länge des Flurs), Einheit (Meter) und Größenangabe (zwölf aneinandergelegte Meter). GrößeLänge des Flurs EinheitMeter (m) Größenangabe → 12 m (die Einheit passt 12-mal hinein)

Gut zu wissen: Du kannst Längen auch schätzen. Deine Schrittlänge ist etwa $60$ bis $70\,\text{cm}$, eine Armspanne ist ungefähr so lang, wie du groß bist, und ein Fingerbreit misst etwa $1\,\text{cm}$.

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In Mathematik und Physik ist es wichtig, zwischen dem, was wir messen, und der Einheit, die wir verwenden, zu unterscheiden. Ordne die folgenden Begriffe in deinem Heft…

In Mathematik und Physik ist es wichtig, zwischen dem, was wir messen, und der Einheit, die wir verwenden, zu unterscheiden. Ordne die folgenden Begriffe in deinem Heft danach, ob sie eine Größe oder eine Maßeinheit sind:

  • Länge

  • Meter ($m$)

  • Zentimeter ($cm$)

  • Breite eines Tisches

  • Kilometer ($km$)

  • Entfernung zwischen zwei Städten

GRÖSSE Was messen wir? MAẞEINHEIT Womit messen wir? 0 1 2 Länge Meter (m) Zentimeter (cm) Breite eines Tisches Kilometer (km) Entfernung zwischen zwei Städten
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Die Längeneinheiten

Der Meter ist nicht die einzige Einheit. Es gibt größere und kleinere. Wir verwenden diese: Millimeter ($\text{mm}$), Zentimeter ($\text{cm}$), Dezimeter ($\text{dm}$), Meter ($\text{m}$) und Kilometer ($\text{km}$). Für kurze Strecken nimmst du kleine Einheiten, für weite Entfernungen große. Für ganz winzige Längen gibt es noch den Mikrometer ($\mu\text{m}$): $1\,\text{mm} = 1.000\,\mu\text{m}$. Ein Haar ist etwa $80\,\mu\text{m}$ dick. Noch kleiner ist der Nanometer: $1\,\mu\text{m} = 1.000\,\text{nm}$. Beispiel: $3\,\text{mm} = 3 \cdot 1.000\,\mu\text{m} = 3.000\,\mu\text{m}$.

Umrechnungsleiter der Längeneinheiten von Kilometer bis Millimeter mit den Umrechnungszahlen 1.000, 10, 10 und 10. km m dm cm mm · 1.000 · 10 · 10 · 10 : 1.000 : 10 : 10 : 10 nach rechts: mal (kleinere Einheit) – nach links: geteilt durch
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Um genau zu messen, müssen wir die passendste Einheit wählen. Gib an, welche Einheit des metrischen Systems ($mm$, $cm$, $m$ oder $km$) du zum Messen der folgenden…

Um genau zu messen, müssen wir die passendste Einheit wählen. Gib an, welche Einheit des metrischen Systems ($mm$, $cm$, $m$ oder $km$) du zum Messen der folgenden Gegenstände verwenden würdest:

  1. a) Die Länge einer Büroklammer.
  2. b) Die Körpergröße deines besten Freundes oder deiner besten Freundin.
  3. c) Die Strecke, die ein Schulbus zwischen zwei Dörfern zurücklegt.
  4. d) Die Dicke des Displays eines modernen Smartphones.
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Das metrische System ist ein Dezimalsystem, weil jede Einheit $10$-mal größer ist als die vorherige. Vervollständige die folgenden Gleichungen, indem du in die…

Das metrische System ist ein Dezimalsystem, weil jede Einheit $10$-mal größer ist als die vorherige. Vervollständige die folgenden Gleichungen, indem du in die angegebene Einheit umrechnest:

  1. a) $7\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ dm}$
  2. b) $25\text{ cm} = \dots\dots\dots\text{ mm}$
  3. c) $1,5\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ cm}$
  4. d) $0,8\text{ dm} = \dots\dots\dots\text{ mm}$
m dm cm mm ×10 ×10 ×10
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Einheiten umwandeln

Zum Umwandeln brauchst du nur die Umrechnungszahlen. Mit der Stellenwerttafel siehst du außerdem genau, wohin das Komma wandert.

Umwandlung von 4 km 200 m in 4.200 Meter: Die Kilometer werden mit 1.000 multipliziert, die Meter kommen dazu. 4 km 200 m km · 1.000 4.200 m 4 km = 4.000 m, dazu kommen 200 m. Zusammen: 4.200 m.

Rechne am besten mit ganzen Zahlen und mehrnamigen Angaben: $4\,\text{km}\ 200\,\text{m}$ sind $4.200\,\text{m}$. Kommt in einer Aufgabe eine Dezimalzahl mit Einheit vor, wandelst du sie in eine kleinere Einheit um, bis die Maßzahl ganz ist. Der Zehntelteil einer Einheit ist die nächstkleinere Einheit: $1{,}2\,\text{m} = 12\,\text{dm} = 120\,\text{cm}$, also $1\,\text{m}\ 20\,\text{cm}$. Ebenso gilt $0{,}85\,\text{km} = 850\,\text{m}$ und $4{,}5\,\text{cm} = 45\,\text{mm}$. Rechne mit $2{,}54\,\text{cm} = 25{,}4\,\text{mm}$, wenn nötig. Probe: Beim Umwandeln in die kleinere Einheit mal $10$, mal $100$ oder mal $1.000$ nehmen, dabei wandert das Komma nach rechts.

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Für große Entfernungen verwenden wir die Vielfachen des Meters. Führe die folgenden Umrechnungen durch: a) $3.000\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ km}$ b)…

Für große Entfernungen verwenden wir die Vielfachen des Meters. Führe die folgenden Umrechnungen durch:

  1. a) $3.000\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ km}$
  2. b) $450\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ hm}$
  3. c) $12\text{ dam} = \dots\dots\dots\text{ m}$
  4. d) $0,5\text{ km} = \dots\dots\dots\text{ hm}$
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Drei Freunde vergleichen die Strecken, die sie heute Morgen beim Training für einen Spendenlauf zurückgelegt haben. Lea sagt, sie sei $4,2 \text{ km}$ gelaufen, Markus…

Drei Freunde vergleichen die Strecken, die sie heute Morgen beim Training für einen Spendenlauf zurückgelegt haben. Lea sagt, sie sei $4,2 \text{ km}$ gelaufen, Markus behauptet, $38 \text{ hm}$ und $15 \text{ dam}$ geschafft zu haben, und Sophie hat auf ihrer Smartwatch insgesamt $4.050 \text{ m}$ aufgezeichnet.

Ordne die drei Freunde nach der zurückgelegten Strecke vom größten zum kleinsten Wert und gib dazu alle Maße in Metern an, damit du sie vergleichen kannst.

3800 3900 4000 4100 4200 4300 Meter (m) Lea 4,2 km Markus 38 hm + 15 dam Sophie 4,050 m
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Mehrnamige Angaben

Eine Länge kann man mit mehreren Einheiten gleichzeitig angeben (mehrnamige Angabe: $3\,\text{km}\ 450\,\text{m}$) oder mit nur einer (einnamige Angabe: $3.450\,\text{m}$). Zum Vergleichen, Addieren und Subtrahieren wandelst du alle Angaben in dieselbe Einheit um, am besten in die kleinste vorkommende.

Schema: Eine mehrnamige Angabe wird in Meter umgewandelt, mit einer zweiten Länge addiert und das Ergebnis mehrnamig angegeben. 3 km 450 m= 3.450 m(einnamig) 2.100 mschoneinnamig 3.450 m + 2.100 m = 5.550 m= 5 km 550 m
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Drei Freunde vergleichen die Länge der Kabel ihrer Kopfhörer, um herauszufinden, welches am längsten ist. Die Maße sind: Markus: $1,2\text{ m}$ Lea: $125\text{ cm}$…

Drei Freunde vergleichen die Länge der Kabel ihrer Kopfhörer, um herauszufinden, welches am längsten ist. Die Maße sind:

  • Markus: $1,2\text{ m}$

  • Lea: $125\text{ cm}$

  • Hugo: $11,5\text{ dm}$

Gib alle Maße in Zentimetern an und ordne sie mit dem Zeichen $<$ der Größe nach, beginnend mit dem kleinsten.

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Eine Etappe einer Wanderung durch den Harz ist in zwei Teilstrecken aufgeteilt. Die erste Teilstrecke ist $3\text{ km und } 450\text{ m}$ lang, die zweite…

Eine Etappe einer Wanderung durch den Harz ist in zwei Teilstrecken aufgeteilt. Die erste Teilstrecke ist $3\text{ km und } 450\text{ m}$ lang, die zweite $2.100\text{ m}$. Wie viele Kilometer ist die gesamte Etappe lang?

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Eine Kurierdrohne fliegt eine Strecke, die in drei Etappen unterteilt ist. In der ersten Etappe legt sie eine Strecke von $1 \text{ km}$ und $25 \text{ m}$ zurück. In…

Eine Kurierdrohne fliegt eine Strecke, die in drei Etappen unterteilt ist. In der ersten Etappe legt sie eine Strecke von $1 \text{ km}$ und $25 \text{ m}$ zurück. In der zweiten fliegt sie $85 \text{ hm}$ und $7 \text{ dam}$. In der letzten Etappe legt sie weitere $450 \text{ m}$ zurück.

Berechne die Gesamtlänge der Strecke und gib das Ergebnis in einer einzigen Einheit (Kilometer) an.

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Umfang

Der Umfang einer Figur ist die Summe aller ihrer Seitenlängen, also die Länge ihres Randes. Sind die Seiten in verschiedenen Einheiten angegeben, wandelst du erst um und addierst dann.

Beim Rechteck mit den Seiten $a$ und $b$ gilt: $U = a + b + a + b = 2 \cdot (a + b)$. Beim Dreieck mit den Seiten $a$, $b$ und $c$ gilt $U = a + b + c$. Auch bei einer zusammengesetzten Figur addierst du alle Seiten des äußeren Randes. Beispiel: Ein Dreieck mit den Seiten $3\,\text{m}$, $40\,\text{dm}$ und $500\,\text{cm}$ hat den Umfang $300 + 400 + 500 = 1.200\,\text{cm} = 12\,\text{m}$.

Rechteck mit Seitenlängen 40 m und 200 dm, an dem der Umfang durch Addieren aller vier Seiten berechnet wird. 40 m 40 m 200 dm 20 m U = 2 · (40 + 20) = 120 m
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Sarah entwirft eine Hülle für ihr Tablet. Mit einem Lineal stellt sie fest, dass das Tablet $24,5\text{ cm}$ lang ist. Wenn sie an jedem der beiden Enden der Länge einen…

Sarah entwirft eine Hülle für ihr Tablet. Mit einem Lineal stellt sie fest, dass das Tablet $24,5\text{ cm}$ lang ist. Wenn sie an jedem der beiden Enden der Länge einen Schutzrand von $5\text{ mm}$ anbringen möchte, wie lang ist dann die Hülle insgesamt in Zentimetern?

24,5 cm 5 mm 5 mm ? cm
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Berechne den Umfang (die Summe aller Seitenlängen) eines Futsalfelds, das $40\text{ m}$ lang und $200\text{ dm}$ breit ist. Gib das Endergebnis in Metern an. (Tipp:…

Berechne den Umfang (die Summe aller Seitenlängen) eines Futsalfelds, das $40\text{ m}$ lang und $200\text{ dm}$ breit ist. Gib das Endergebnis in Metern an.

(Tipp: Denke daran, dass man beim Addieren von Längen alle in dieselbe Einheit umrechnen muss.)

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Der Umfang einer Kartbahn beträgt $0,85 \text{ km}$. Bei einem Rennen ist ein Fahrer $12$ Runden auf der Bahn gefahren. Berechne die vom Fahrer insgesamt zurückgelegte…

Der Umfang einer Kartbahn beträgt $0,85 \text{ km}$. Bei einem Rennen ist ein Fahrer $12$ Runden auf der Bahn gefahren.

Berechne die vom Fahrer insgesamt zurückgelegte Strecke und gib sie in mehreren Einheiten an (Kilometer, Hektometer und Dekameter).

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Zurück zum Anfang: Deine Körpergröße gibst du in Zentimetern an ($1\,\text{m}\ 65\,\text{cm} = 165\,\text{cm}$), den Schulweg in Metern oder Kilometern ($1\,\text{km}\ 200\,\text{m} = 1.200\,\text{m}$) und das Kopfhörerkabel in Zentimetern ($120\,\text{cm}$). Du wählst die Einheit so, dass die Zahl handlich bleibt.

Auf einen Blick

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