Einheiten, Geld und Zeit

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Das Messen ist der Ort, an dem die Arithmetik auf die Welt trifft — und der Zweig, in dem eine korrekte Rechnung am häufigsten eine falsche Antwort liefert: weil die Zahl stimmte und die Einheit nicht. Eine Länge von 350 ist nichts, solange man nicht weiß, ob es Zentimeter oder Meter sind.

Zwei der drei Systeme auf dieser Seite sind dezimal, eines nicht. Metrische Einheiten und Geld laufen auf Zehnern, also trägt sie der gewöhnliche Stellenwert. Die Zeit läuft auf Sechzigern und Vierundzwanzigern, und sie zu behandeln, als liefe sie auf Zehnern, ist die Quelle fast jedes Zeitfehlers, den es gibt.

Wo das Messen anfängt

Es fängt mit dem Vergleichen an, bevor irgendeine Zahl im Spiel ist. Länger und kürzer legt zwei Gegenstände nebeneinander, und der ganze Inhalt ist, dass ein Vergleich eine gemeinsame Startlinie braucht — die Enden müssen bündig liegen, sonst handelt die Antwort von Position statt von Länge.

01234567891011121314159 − 2 = 7 cmlinkes Ende 2, rechtes Ende 9Länge = 9 − 2 = 7 cm

das rechte Ende zeigt 9, aber das Objekt ist nicht 9 lang: Länge = rechtes Ende − linkes Ende = 9 − 2 = 7 cm, egal wo es liegt

Schieb das Objekt zurück auf 0 und lies sein Ende ab

ribbonstring
Leg sie nebeneinander, beide am selben Ende. Schau, wo jedes aufhört. Ganze Lektion: Länger und kürzer

Ein Lineal ablesen ist die erste Messung mit einer Zahl daran, und sie trägt dieselbe Idee weiter: Gemessen wird von der Null, nicht vom Rand des Plastiks, und die Ablesung ist die zurückgelegte Strecke, nicht die gekreuzten Striche.

01234567891011121314156 − 0 = 6 cmleft end 0, right end 6length = 6 cm
Leg das Objekt an die 0 an, dann lies die Zahl am anderen Ende ab. Ganze Lektion: Ein Lineal ablesen
Striche statt Lücken zu zählen ist der Fehler, der bis ins Erwachsenenalter überlebt — auf Linealen, Thermometern und Diagrammachsen gleichermaßen. Fünf Striche umschließen vier Zwischenräume. Wann immer eine Skala zu lesen ist, ist die erste Aufgabe herauszufinden, was ein Zwischenraum wert ist, nicht was ein Strich sagt.

Jetzt du

0123456789101112cm

Wie lang ist es?

Wie passen die metrischen Einheiten zusammen?

Die metrischen Einheiten passen in Zehnern, Hundertern und Tausendern zusammen, und eine Vorsilbe bedeutet auf jeder Einheit dasselbe. Kilo bedeutet tausend, also ist 1 Kilometer 1 000 Meter und 1 Kilogramm 1 000 Gramm. Zenti bedeutet ein Hundertstel und Milli bedeutet ein Tausendstel, also ist ein Meter 100 Zentimeter oder 1 000 Millimeter, und ein Liter ist 1 000 Milliliter. Um umzurechnen, multiplizierst du beim Wechsel zu einer kleineren Einheit und dividierst beim Wechsel zu einer größeren: 3 km sind 3 × 1 000 = 3 000 Meter, und 4 000 g sind 4 000 ÷ 1 000 = 4 Kilogramm. Das funktioniert, weil sich die Einheiten um Zehnerpotenzen unterscheiden, also verschiebt das Umrechnen nur Ziffern zwischen Stellenwertspalten. Mengen in unterschiedlichen Einheiten müssen vor dem Addieren auf eine Einheit gebracht werden: 1 km und 350 m ergeben 1 000 + 350 = 1 350 Meter. Die Größe der Zahl ist eine schnelle Probe: Eine kleinere Einheit braucht immer eine größere Zahl, also kann 3 km nicht 300 Meter sein.

1 m1 m1 m² = 1 × 1 = 1 m²1 m10 dm100 cm

1 m × 1 m = 1 m²: eine Kachel für das ganze Quadrat

Zerschneide das Quadratmeter in Zentimeter und zähl die Kacheln

GrößeKleinStandardGroß
Länge1 cm = 0.01 mMeter1 km = 1 000 m
Masse1 g = 0.001 kgKilogramm1 Tonne = 1 000 kg
Volumen1 ml = 0.001 lLiter1 m³ = 1 000 l

Meter, Zentimeter und Kilometer richtet die Längenfamilie ein und, ebenso wichtig, ein Gefühl dafür, in welcher Einheit eine Sache gemessen wird — ein Zimmer in Metern, ein Stift in Zentimetern, eine Reise in Kilometern. Gramm und Kilogramm und Milliliter und Liter tun dasselbe für Masse und Fassungsvermögen, und bei der dritten Familie unterrichten schon die Vorsilben.

10 cm012345678910cm
Dieses Lineal ist 10 cm lang, und zehn davon ergeben 100 cm — das ist 1 m. Ganze Lektion: Meter, Zentimeter und Kilometer
1 kg1000 g
Die Waage bewegt sich nicht: 1 kg = 1000 g, dasselbe Gewicht zweimal. Ganze Lektion: Gramm und Kilogramm

Längen umrechnen ist die Arithmetik: 350 cm = 3.5 m. 2.4 km = 2 400 m.

3 m × 100
300 cmbecause 1 m IS 100 cm
3 m sind 3 × 100 = 300 cm. Ganze Lektion: Längen umrechnen
Es gibt eine Probe, die jeden Umrechnungsfehler fängt, und sie braucht kein Gedächtnis: Eine größere Einheit muss eine kleinere Zahl ergeben. Dreieinhalb Meter sind dieselbe Länge wie 350 Zentimeter, also muss die Meterzahl die kleine sein. Wenn eine Umrechnung die Zahl wachsen ließ, während die Einheit wuchs, lief sie in die falsche Richtung.

Jetzt du

120 cmwhat does this come to?

120 cm in Meter und Zentimeter?

410 cmwhat does this come to?

410 cm in Meter und Zentimeter?

Warum Flächeneinheiten anders sind

Flächeneinheiten umrechnen steht auf dieser Seite, weil es die Umrechnung ist, die fast alle erwischt. 1 m² = 10 000 cm², nicht 100 — ein Quadratmeter ist ein Quadrat mit 100 cm Kante, und 100 × 100 = 10 000.

1 m1 m1 dm² = 10 × 10 = 100 cm²1 m² = 100 × 100 = 10000 cm²
Ein Meter sind 100 cm: ein 1-m-Quadrat ist 100 cm mal 100 cm, also 10,000 cm², nicht 100. Ganze Lektion: Flächeneinheiten umrechnen

Die Regel verallgemeinert sich: Flächenumrechnungen quadrieren den Längenfaktor, Volumenumrechnungen kubieren ihn. 1 m³ = 1 000 000 cm³. Dieselbe Tatsache taucht als Maßstabsregel in Verhältnis und Proportion wieder auf, wo das Vergrößern einer Figur um k ihre Fläche mit k² multipliziert.

Skalen ablesen deckt die Instrumentenseite ab — Lineale, Messbecher, Küchenwaagen, Zeigerskalen — und die Methode sind immer dieselben zwei Schritte: den Wert eines Intervalls bestimmen, indem man den beschrifteten Abstand durch die Zahl der Zwischenräume teilt, und dann Intervalle von der letzten Beschriftung an zählen.

020406080100
5 Lücken teilen sich 100, also ist jede Lücke 20 wert. Der Pfeil sitzt 3 Lücken weit, bei 60. Ganze Lektion: Skalen ablesen

Die Uhr lesen und die 24-Stunden-Uhr

Die Uhr lesen übernimmt das Zifferblatt, auf dem zwei Zeiger mit verschiedenen Geschwindigkeiten um dieselben Zahlen wandern — was wirklich schwerer ist, als es aussieht, denn die Ziffer 3 bedeutet für den einen Zeiger „drei Uhr“ und für den anderen „fünfzehn Minuten“.

1234567891011127:30 am07:307 + 0 = 7ampm

7:30 am = 07:30: vor Mittag ist der 24-Stunden-Name die Stunde des Zifferblatts mit einer führenden Null, und der Minutenzeiger bewegt sich 12-mal so schnell wie der Stundenzeiger

Stell die Uhr auf 15:45

121234567891011
Der lange Zeiger zählt in Fünfern: jede Ziffer sind 5 Minuten. Auf der 3 sind das 15. Ganze Lektion: Die Uhr lesen

Die 24-Stunden-Uhr beseitigt die Zweideutigkeit, indem sie die Stunden von 00 bis 23 nummeriert, sodass jeder Moment des Tages genau einen Namen hat. 3:45 nachmittags ist 15:45; zähle zu jeder Nachmittagszeit zwölf dazu. Mitternacht ist 00:00 und Mittag ist 12:00 — das Paar, über das man stolpert, denn 12 am und 12 pm sind die zwei Etiketten, mit denen die 12-Stunden-Uhr am schlechtesten umgeht.

am — midnight to noon120010120230340450560670780890910101111pm — noon to midnight121211321431541651761871982092110221123
Halb drei am Nachmittag ist 14:30 — ganze 12 Stunden, dann noch 2. Ganze Lektion: Die 24-Stunden-Uhr

Eine Zeitspanne ausrechnen

Zeitspannen ist die Rechnung, die gewöhnliche Subtraktion nicht leisten kann, weil eine Stunde 60 Minuten hat und nicht 100. In Etappen hinaufzuzählen ist schneller und sicherer zugleich:

14:35 bis 17:10 → 25 min bis 15:00, dann 2 Stunden bis 17:00, dann 10 min → 2 Stunden 35 Minuten.

3:404:104:0020 min10 min30 minutes in all
20 Minuten erreichen 4:00pm, dann 10 Minuten mehr: 20 + 10 = 30. Ganze Lektion: Zeitspannen
Das ist dieselbe Hinaufzähl-Methode, die die Subtraktion in der gewöhnlichen Arithmetik leicht macht, und hier ist sie nicht bloß bequem — sie ist die einzige Methode, die die Basis respektiert. 17:10 − 14:35 als Spaltensubtraktion zu schreiben borgt hundert, wo sechzig zu borgen wäre, und liefert klammheimlich 2 Stunden 75 Minuten.

Die andere Falle ist eine Zeitspanne über Mitternacht. Teile sie bei 00:00 und addiere die beiden Stücke: 22:40 bis 06:15 ist 1 Stunde 20 Minuten plus 6 Stunden 15 Minuten, also 7 Stunden 35 Minuten.

Jetzt du

??11:1535 minutes

Ein Film endet um 11:15pm nach 35 Minuten. Wann hat er begonnen?

9:50??40 minutes

Der Unterricht beginnt um 9:50pm und dauert 40 Minuten. Wann endet er?

Wie funktioniert Geld?

Geld wird als Dezimalzahl mit genau zwei Stellen nach dem Punkt geschrieben: Die ganze Zahl zählt Dollar, die zwei Ziffern nach dem Punkt zählen Cent, und 100 Cent ergeben 1 Dollar. Münzen zählen beginnt mit den Münzen selbst, und Dollar und Cent führt die Teilung zwischen den beiden Teilen ein. Die zweite Stelle nach dem Punkt ist die Cent-Spalte, also sind $4.05 gleich 4 Dollar und 5 Cent, nicht 4 Dollar und 50 Cent. Geld behält auch seine Endnull: dreieinhalb Dollar werden $3.50 geschrieben, nie $3.5. Um Wechselgeld zu geben, zählst du vom Preis aus hoch. Für einen Preis von $6.35, bezahlt mit $10.00, zählst du 65 Cent hoch auf $7.00, dann 3 Dollar bis zehn, also ist das Wechselgeld $3.65. Hochzählen funktioniert, weil es die Lücke in leichten Schritten aufbaut, so wie eine Kassiererin erst Münzen und dann Scheine herausgibt. Das Wechselgeld zum Preis zu addieren bestätigt es: 635 + 365 = 1 000 Cent, das sind die 10 Dollar, die bezahlt wurden.

0123456789104.7+ 0.3+ 510.00 − 4.7 = 5.3+0.3 bis 5, dann +5 bis 10: 0.3 + 5 = 5.3

von 4.7: 0.3 bis 5, dann 5 bis 10, also ist das Wechselgeld 0.3 + 5 = 5.3, in zwei Schritten aufwärts gezählt

Stell den Preis auf 6.35 und zähl aufwärts bis 10

$1$1$125¢10¢
Scheine zählen Dollar, Münzen zählen Cent: 3 Dollar und 35 Cent. Ganze Lektion: Dollar und Cent

Wechselgeld geben ist das Hinaufzählen in seiner ältesten Form. Händler taten das lange vor den Kassen, und es ist immer noch der schnellste Weg im Kopf.

100¢ paidprice 65¢10256575100
Zähl vom Preis hoch: Gib Münzen, bis aus 65 die 100 wird. Ganze Lektion: Wechselgeld geben

Geld als Dezimalzahl nagelt die Schreibweise fest, und eine fehlende Ziffer in der Cent-Spalte ist ein Faktor zehn. Der Dezimalzahlen-Ratgeber behandelt die allgemeinen Stellenwertregeln dahinter.

$1$1$125¢10¢10¢$3.45
$3.45 sind 3 ganze Dollar und 45 Cent. Der Punkt trennt die Dollar von den Cent. Ganze Lektion: Geld als Dezimalzahlen

Jetzt du

80 cents

$8.80 plus 20 Cent?

95 cents

Wie viele Cent sind in $5.95?

Wie überschlägt man mit Einheiten?

Um eine Messung zu überschlagen, vergleichst du sie mit einem Referenzobjekt, dessen Größe du schon kennst. Überschlagen mit Einheiten baut einen kleinen Satz davon auf: Eine Tür ist etwa 2 m hoch, eine Packung Zucker wiegt 1 kg, eine Wasserflasche fasst 500 ml, und ein Schritt misst ungefähr 70 cm. Eine Klassenzimmerdecke ist etwa anderthalb Türen hoch, also ungefähr 3 m. Referenzobjekte funktionieren, weil sie eine unbekannte Größe in einen Vergleich verwandeln, den du dir vorstellen kannst, und ein Vergleich ist viel leichter als eine Zahl aus dem Nichts zu raten. Für etwas zu Großes oder zu Vieles, um es auf einmal zu vergleichen, überschlägst du ein Stück und multiplizierst. Ein Apfel wiegt etwa 150 g, also wiegt ein Beutel mit 20 Äpfeln etwa 20 × 150 = 3 000 g, das sind 3 kg. Dann gehst du zurück zu einer Referenz: 3 kg sind drei Packungen Zucker, ein glaubwürdiges Gewicht für einen Beutel Äpfel.

05010034

ein Wert ≥ der Mitte wird aufgerundet und einer < ihr wird abgerundet, weil die Mitte gleich weit von beiden entfernt ist

Finde die kleinste Zahl, die aufrundet

≈ 15 cm
Ein Bleistift misst etwa 15 Zentimeter. Nicht Meter — ein 15-m-Bleistift läge quer über der Straße. Ganze Lektion: Mit Einheiten schätzen

Diese Anker zählen mehr, als sie aussehen, denn sie sind es, die eine Antwort in der falschen Einheit fangen. Eine Rechnung, nach der ein Mensch 1.7 cm groß ist oder eine Katze 45 kg wiegt, liegt um den Faktor hundert daneben, und ein Referenzobjekt fängt das in weniger als einer Sekunde — keine Arithmetik, nur ein Vergleich mit etwas, das man schon in der Hand hatte.

≈ 150 g
Ein Apfel wiegt etwa 150 g. Nicht Kilogramm — ein 150-kg-Apfel wiegt mehr als zwei Erwachsene. Ganze Lektion: Mit Einheiten schätzen

Jetzt du

≈ ?

Etwa wie viel wiegt ein Erwachsener?

≈ ?

Etwa wie lang ist ein Bleistift?

Eine Frage, von Anfang bis Ende durchgerechnet

Ein Paketdienst berechnet nach Gewicht und lehnt alles über 0.03 m³ Volumen ab. Ein Karton misst 40 cm mal 25 cm mal 30 cm und enthält 12 Beutel zu je 250 g, plus 400 g Verpackung. Wird er angenommen, und was wiegt er?

Die Arithmetik ist banal; die Einheiten sind die Frage. Rechne alles in ein einziges System um, bevor du irgendetwas ausrechnest.

Der Volumenschritt ist der, der schiefgeht. 30 000 durch 100 statt durch 1 000 000 zu teilen ergibt 300 m³ — einen Karton von der Größe eines Hauses — und die Referenzobjekt-Probe fängt das in einer Sekunde.

Die vier Fehler, die einen Namen verdienen

Wohin es von hier aus geht

Metrische Umrechnungen sind Stellenwert, auf die Welt angewandt — von Grund auf behandelt in Ganze Zahlen und Stellenwert — und die Geldarithmetik ist Dezimalarithmetik: siehe Dezimalzahlen, Prozente und Zinsen. Geschwindigkeit, Dichte und jede andere Größe, die als eine Einheit pro anderer geschrieben wird, gehören zu Verhältnis, Raten und Proportion.

Du bist dran

Drei zum Ausprobieren — tippe, was du herausbekommst.

2.5 Stunden in Minuten

$10 − $6.35

3 km in Metern

Fragen und Antworten

Wie rechnet man Zentimeter in Meter um?
Teile durch 100, weil ein Meter hundert Zentimeter ist. Also sind 350 cm gleich 3.5 m. In die andere Richtung multipliziert man mit 100. Die Probe, die nie versagt: Umrechnen in eine größere Einheit muss eine kleinere Zahl ergeben. Wenn aus 350 cm plötzlich 35 000 m wurden, hast du multipliziert, wo du hättest teilen sollen.
Warum ist 1 Quadratmeter 10 000 Quadratzentimeter und nicht 100?
Weil ein Quadratmeter ein Quadrat mit 100 cm Kantenlänge ist, und 100 x 100 gleich 10 000. Flächenumrechnungen benutzen das Quadrat des Längenfaktors und Volumenumrechnungen den Kubik: 1 Kubikmeter ist 1 000 000 Kubikzentimeter. Eine Fläche mit dem bloßen Längenfaktor umzurechnen ist der häufigste Messfehler überhaupt.
Wie funktioniert die 24-Stunden-Uhr?
Die Stunden laufen von 00 bis 23, ohne vormittags oder nachmittags, sodass jede Tageszeit genau einen Namen hat. Nachmittagszeiten sind die 12-Stunden-Zeit plus zwölf: 3:45 nachmittags ist 15:45. Mitternacht ist 00:00 und Mittag ist 12:00. Weil die Zählung nie neu startet, sortieren sich Fahrplanzeiten korrekt, und 'ist das die am Morgen?' hört auf, eine Frage zu sein.
Wie rechnet man eine Zeitspanne zwischen zwei Uhrzeiten aus?
Zähle bis zur nächsten vollen Stunde, dann in ganzen Stunden, dann die letzten Minuten. Von 14:35 bis 17:10: 25 Minuten bis 15:00, zwei Stunden bis 17:00, dann 10 Minuten — macht 2 Stunden 35 Minuten. Die Zeiten wie Dezimalzahlen zu subtrahieren scheitert, weil eine Stunde 60 Minuten hat und nicht 100.
Wie schreibt man Geld als Dezimalzahl?
Die Ziffern nach dem Punkt sind Hundertstel der Haupteinheit, also bedeutet 4.05 vier Einheiten und fünf Cent, nicht vier und fünfzig. Geld behält genau zwei Dezimalstellen, weshalb 3.5 als 3.50 geschrieben wird. Die zweite Stelle als Cent-Spalte zu lesen, statt als irgendeine Anzahl Cent, verhindert die meisten Geldfehler.
Wie liest man eine Skala zwischen den Strichen ab?
Bestimme zuerst, was ein Intervall wert ist, bevor du irgendetwas abliest: Nimm den Abstand zwischen zwei beschrifteten Strichen und teile durch die Anzahl der Zwischenräume. Ist 0 bis 100 in fünf Zwischenräume geteilt, ist jeder 20 wert. Die Striche statt der Zwischenräume zu zählen ist der klassische Ausrutscher, denn fünf Striche umschließen vier Lücken.
Mr. Chalk