In der Physik begegnen uns Werte, die für die gewöhnliche Dezimalschreibweise unhandlich groß oder klein sind. Eine Fläche von 0,000764 m2 ist noch lesbar. Die ungefähre Elektronenmasse in Kilogramm ist schwieriger zu schreiben: Nach dem Komma stehen Nullen, dann folgen die Ziffern . Dabei verliert man leicht eine Null.
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Die wissenschaftliche Schreibweise zerlegt einen Wert in einen Koeffizienten und eine Potenz von 10.
a×10n
Für positive Werte gilt die Standardform:
1≤a<10undn∈Z
Der Koeffizient a enthält die signifikanten Stellen. Der Exponent n gibt die Größenordnung an.
Die Elektronenmasse von oben lässt sich damit kürzer schreiben:
Die Anzahl der signifikanten Stellen liest du am Koeffizienten ab. Die Potenz von 10 legt die Größenordnung fest.
Wissenschaftliche Schreibweise
Signifikante Stellen
Begründung
7,64×10−4 m2
3
Der Koeffizient beträgt 7,64
1,0×10−7 m
2
Die Null nach dem Komma in 1,0 ist gewollt
1×103 m
1
Der Koeffizient beträgt nur 1
1,000×103 m
4
Die Nullen in 1,000 geben die Genauigkeit an
Die wissenschaftliche Schreibweise hält die beabsichtigte Genauigkeit eines Messwerts fest. Bei 1000 m bleibt offen, ob die abschließenden Nullen signifikant sind. 1,000×103 m weist dagegen ausdrücklich 4 signifikante Stellen aus.
Die wissenschaftliche Schreibweise darf keine frühe Rundung erzwingen. Rechne und konvertiere mit zusätzlichen Stellen und runde den endgültigen Berichtswert genau einmal.
Ein Flaschendeckel mit dem Durchmesser 3,12 cm hat die folgende berechnete Fläche, wenn der Rechnerwert von π beibehalten wird:
A=41π(3,12 cm)2=7,645379881…cm2
Verwende die exakte Zehnerpotenz zur Umrechnung in das Internationale Einheitensystem, kurz SI, bevor du die zusätzlichen Stellen entfernst.
Der letzte Schritt erfüllt zwei Aufgaben. Der Koeffizient 10,0 gehört nicht zur Standardform, weil er nicht kleiner als 10 ist. Außerdem tragen beide gemessenen Längen nur 2 signifikante Stellen. Deshalb wird das Ergebnis als 1,0×10−12 angegeben.