Wird der Durchmesser eines Flaschendeckels als 3,12 cm abgelesen, kann ein Rechner für die Fläche viele weitere Ziffern ausgeben. Die Auflösung des Messgeräts begrenzt, wie viele dieser Ziffern angegeben werden können. Die Regeln für legen fest, welche Ziffern in das Endergebnis gehören.
signifikante Stellen
Signifikante Stellen sind die Ziffern, die beibehalten werden, um die Auflösung eines Messwerts auszudrücken. Gib den Messwert nur bis zu der Dezimalstelle an, die das Gerät unterstützt. Die letzte angegebene Ziffer kennzeichnet die Ablesegrenze und kann sich beim Runden ändern.
Diese Regel verhindert, dass ein Ergebnis genauer wirkt als das verwendete Messwerkzeug.
Situation
Zu beantwortende Frage
Eine Messung ablesen
Welche Ziffern werden vom Messgerät tatsächlich getragen?
Addition und Subtraktion
Welche Daten haben die geringste Anzahl an Dezimalstellen?
Multiplikation und Division
Welcher Messwert hat die wenigsten signifikanten Stellen?
Bei Addition und Subtraktion richtet sich das Ergebnis nach den Nachkommastellen. Der Messwert mit den wenigsten Nachkommastellen bestimmt die letzte zulässige Stelle.
Ein Eisenstab mit 8,235 cm Länge wird mit einem zweiten Stab von 4,5 cm verbunden.
8,235 cm+4,5 cm=12,735 cm→12,7 cm
Der Wert 12,735 cm wird auf 1 Nachkommastelle gerundet, weil 4,5 cm ebenfalls nur 1 Nachkommastelle besitzt.
Wenn eine Rechnung nur signifikante Stellen berücksichtigt, wird das Ergebnis einer Multiplikation oder Division auf die kleinste Anzahl signifikanter Stellen der Messwerte gerundet. Diese Kurzregel ersetzt keine Berechnung der Messunsicherheit.
Ein Rechteck sei 12,455 cm breit und 35,2 cm lang.
A=l×w=35,2 cm×12,455 cm=438,416 cm2→438 cm2
Der Wert 12,455 cm hat 5 signifikante Stellen, 35,2 cm dagegen nur 3. Deshalb wird die Fläche mit 3 signifikanten Stellen angegeben.
Bei einem Flaschendeckel mit dem Durchmesser 3,12 cm begrenzen exakte Formelfaktoren wie π und 41 die Stellenzahl nicht, weil sie keine Messdaten sind. Verwende den Rechnerwert von π und behalte bis zur letzten Zeile zusätzliche Stellen.
Ist eine SI-Angabe verlangt, wird cm2 in m2 umgerechnet.
7,65 cm2=0,000765 m2=7,65×10−4 m2
Bei Addition und Subtraktion richtet sich die Rundung nach der geringsten Anzahl an Dezimalstellen. Bei Multiplikation und Division richtet sie sich nach der geringsten Anzahl an signifikanten Stellen. Ergebnisse werden erst am Ende gerundet.