Zehnerpotenzen
Die Zahl eine Milliarde ist in Ziffern geschrieben unübersichtlich: 1000000000. Zur leichteren Lesbarkeit werden große Zahlen daher oft in Dreierblöcken (Tausendertrennung) gruppiert: 1 000 000 000. Wesentlich besser sind große Zahlen jedoch als Zehnerpotenz zu erfassen, denn eine Milliarde ist 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 und dieser Term ist in Potenzschreibweise 109.
109 (sprich: "zehn hoch neun") ist eine Potenz mit der Basis 10 (Zehnerpotenz). Die 10 kommt 9-fach als Faktor vor.
109 = | 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 · 10 | = 1 000 000 000 = eine Milliarde |
9-fach Faktor 10 |
Aufgabe 1: Trage die richtigen Werte ein.
- Große und kleine Zahlen kann man mit einer Potenz auf der Basis 10 ( (henerZoptzen)) schreiben.
- Folgende Zuordnungen solltest du kennen:
Wert Potenz Wort Maßeinheit 1 000 000 000 10 1 000 000 10 1 000 10 0,001 10 0,000 001 10 0,000 000 001 10
Versuche: 0
Namen großer Zahlen
Aufgabe 2: Ziehe mit der Maus über die grauen Felder und betrachte, wie große Zahlen heißen, wie sie in Ziffern und als Zehnerpotent geschrieben werden.
Trillarden | Trillionen | Billiarden | Billionen | Milliarden | Millionen | Tausender | |||||||||||||||||
H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | H | Z | E | 1 |
100 |
Aufgabe 3: Klick auf die Zehnerpotenz, deren Name in der Mitte angezeigt wird. Für 10 Versuche wird die Tabelle aus Aufgabe 2 unsichtbar.
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
25 | 11 | |||||||||
24 | 12 | |||||||||
23 | 22 | 21 | 20 | 19 | 18 | 17 | 16 | 15 | 14 | 13 |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 4: Schreibe die Zahlen ausführlich. Und klick den richtigen Namen an.
a) | 10 | = | = |
b) | 10 | = | = |
c) | 10 | = | = |
d) | 10 | = | = |
e) | 10 | = | = |
f) | 10 | = | = |
g) | 10 | = | = |
h) | 10 | = | = |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 5: Zerlege die Zahlen wie im Beispiel: 70 000 = 7 · 10 000
a) b) c) |
richtig: 0falsch: 0
Große Zahlen als Produkt mit Zehnerpotenzen
Die Zahl eine Million ist als Zehnerpotenz 106. Zwei Millionen ist zweimal eine Million. Die Schreibweise als Zehnerpotenz ist 2 · 106.
Aufgabe 6: Schreibe als Produkt mit Zehnerpotenz.
a) | = | · 10 | b) | = | · 10 | |||||
c) | = | · 10 | d) | = | · 10 | |||||
e) | = | · 10 | f) | = | · 10 | |||||
g) | = | · 10 | h) | = | · 10 | |||||
|
||||||||||
Aufgabe 7: Schreibe die Zahlen ausführlich.
a) | · 10 | = |
b) | · 10 | = |
c) | · 10 | = |
d) | · 10 | = |
e) | · 10 | = |
f) | · 10 | = |
g) | · 10 | = |
h) | · 10 | = |
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 8: Trage in das Textfeld eine große Zahl ein. Ziehe dann am Regler und betrachte, wie die Kommastelle des Faktors und der Exponent der Zehnerpotenz sich verändern. Klick anschließend unten den richtigen Wert an.
= 250000 · 10
Je kleiner der Faktor, desto die Zehnerpotenz.
Je größer der Faktor, desto die Zehnerpotenz.
Versuche: 0
Aufgabe 9: Trage die Oberflächendaten der jeweiligen Himmelskörper ausführlich ein (ohne Zehnerpotenzen).
Jupiter: | 6,14 · 1010 km² | = km² |
Saturn: | 4,26 · 1010 km² | = km² |
Uranus: | 8,08 · 109 km² | = km² |
Neptun: | 7,62 · 109 km² | = km² |
Erde: | 5,1 · 108 km² | = km² |
Venus: | 4,6 · 108 km² | = km² |
Mars: | 1,45 · 108 km² | = km² |
Merkur: | 7,48 · 107 km² | = km² |
Mond: | 3,8 · 107 km² | = km² |
Versuche: 0
Aufgabe 10: Gib die Lösung als Ziffer-Wort-Kombination an. Die Ziffer trägst du ein und das Wort klickst du an. Du kannst unterschiedlichen Varianten wählen.
Beispiel | ||||||||||||||||
4,3 21 · 1013 | ||||||||||||||||
Bio. | Mrd. | Mio. | Tsd. | |||||||||||||
= | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
= | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | Milliarden | ||||||||||
= | 43 , 21 | Billionen |
a) = b) = c) = |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 11: Klick auf die Ziffer, hinter der das Komma zu setzen ist.
a) = · 10 b) = · 10 c) = · 10 d) = · 10 e) = · 10 |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 12: Klick unten auf die Werte, die in den roten Rahmen gehören.
a) 0,305 Millionen | |
b) 3,05 Millionen | |
c) 30,5 Millionen |
30 500 000 0,305 ·107 30,5 ·106 305 000 0,305 ·106 3,05 ·106 3,05 ·107 3 050 000 3,05 ·105
Versuche: 0
Aufgabe 13: Trage die fehlenden Werte ein.
· 10 = · 10 = · 10 = · 10 = · 10
richtig: 0falsch: 0
Wissenschaftliche Schreibweise
Wird eine Zehnerpotenz in wissenschaftlicher Schreibweise notiert, steht vor dem Komma nur eine einzige Ziffer zwischen 1 und 9.
Beispiel: 2 500 000 | |
25 · 105 | keine wissenschaftliche Schreibweise |
2,5 · 106 | wissenschaftliche Schreibweise |
0,25 · 107 | keine wissenschaftlich Schreibweise |
Aufgabe 14: Schreibe die Werte als Zahl, als Produkt und in wissenschaftlicher Schreibweise.
Zahl | Produkt | Wissenschaftliche Schreibweise |
|
a) | , · 10 | ||
b) | · | , · 10 | |
c) | · | ||
d) | , · 10 |
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 15: Schreibe die Zahlen in wissenschaftlicher Schreibweise.
a) = , · 10 |
b) 1200 = , · 10 |
c) 1200 = , · 10 |
d) 1200 = , · 10 |
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 16: Schreibe das Ergebnis von als Zehnerpotenz in wissenschaftlicher Schreibweise.
= , · 10
richtig: 0falsch: 0
Kleine Zahlen als Zehnerpotenzen
Eine Division durch 10 vermindert den Exponenten einer Zehnerpotenz um 1.
Diese Reihe wird folgendermaßen fortgeführt:
Daraus folgt:
Der negative Exponent einer Zehnerpotenz gibt an, |
Aufgabe 17: Schreibe die Zahlen ausführlich.
a) | 10 | = |
b) | 10 | = |
c) | 10 | = |
d) | 10 | = |
e) | 10 | = |
f) | 10 | = |
g) | 10 | = |
h) | 10 | = |
richtig: 0falsch: 0
Bei Multiplikationen gibt der negative Exponent an,
|
Aufgabe 18: Schreibe die Zahlen ausführlich.
a) | · 10 | = |
b) | · 10 | = |
c) | · 10 | = |
d) | · 10 | = |
e) | · 10 | = |
f) | · 10 | = |
g) | · 10 | = |
h) | · 10 | = |
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 19: Trage in das Textfeld eine kleine Zahl ein. Ziehe dann am Regler und betrachte, wie die Kommastelle des Faktors und der Exponent der Zehnerpotenz sich verändern.
= 0,0025 · 10
Je größer der Faktor, desto die Zehnerpotenz.
Je kleiner der Faktor, desto die Zehnerpotenz.
Versuche: 0
Aufgabe 20: Trage die fehlenden Werte ein.
· 10 = · 10 = · 10 = · 10 = · 10
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 21: Schreibe als Zehnerpotenz.
a) | = | · 10 | b) | = | · 10 | |||||
c) | = | · 10 | d) | = | · 10 | |||||
e) | = | · 10 | f) | = | · 10 | |||||
g) | = | · 10 | h) | = | · 10 | |||||
|
||||||||||
Aufgabe 22: Finde eine Zahl, die zwischen den beiden aufgeführten Werten liegt und notiere sie als Zehnerpotenz.
a) < · 10 < b) < · 10 < |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 23: Schreibe als Zehnerpotenz.
a) | 1 | = 10 | b) | 1 | = · 10 | c) | 1 | = · 10 | |||
10000 | 10000 | 10000 |
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 24: Schreibe als Bruch.
a) | 10 | = | 1 | b) | 8 · 10 | = | c) | · 10 | 5 | = | ||||
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 25: Gib die Lösung als Ziffer-Wort-Kombination an. Die Ziffer trägst du ein und das Wort klickst du an.
a) = b) = c) = |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 26: Wähle einen Aufgabentyp und gib die Lösung an.
richtig: 0 | falsch: 0
Rechnen mit großen Zahlen
Aufgabe 27: Trage die richtigen Werte ein.
Die Summe aus · 10 3 und · 10 2 ist .
Die Differenz aus · 10 3 und · 10 2 ist .
richtig: 0falsch: 0
Aufgabe 28: Trage unten das Ergebnis der Rechnung richtig ein.
a) = · 10 b) = · 10 c) = · 10 |
richtig: 0 | falsch: 0
Aufgabe 29: Trage den fehlenden Summanden als Zahl aus lauter Ziffern ein.
+ = + = + = |
|
Namen für Maßeinheiten
Aufgabe 31: Klick in der Liste die richtigen Zahlenwerte an.
Symbol | Name | Wert | ||
---|---|---|---|---|
Y | Yotta | 1024 | Quadrillion | |
Z | Zetta | 1021 | Trilliarde | |
E | Exa | 1018 | Trillion | |
P | Peta | 1015 | Billiarde | |
T | Tera | 1012 | Billion | |
G | Giga | 109 | ||
M | Mega | 106 | ||
k | Kilo | 103 | ||
h | Hekto | 102 | ||
da | Deka | 101 | ||
— | — | 100 | ||
d | Dezi | 10-1 | ||
c | Zenti | 10-2 | ||
m | Milli | 10-3 | ||
μ | Mikro | 10-6 | ||
n | Nano | 10-9 | ||
p | Piko | 10-12 | billionstel | |
f | Femto | 10-15 | billiardstel | |
a | Atto | 10-18 | trillionstel | |
z | Zepto | 10-21 | trilliardstel | |
y | Yokto | 10-24 | quadrillionstel |
Versuche: 0
• Bei gleichen Werten hat die größere Maßeinheit kleinere Exponenten als die kleinere Maßeinheit. |
||||||
100 m | = | 101 dm | = | 102 cm | (1 m = 10 dm = 100 cm) | |
• Bei jeder Division durch 10 verringert sich der Exponent um 1. |
||||||
100 m | = | 101 dm | = | 102 cm | (1 m = 10 dm = 100 cm) | |
10-1 m | = | 100 dm | = | 101 cm | (0,1 m = 1 dm = 10 cm) | |
10-2 m | = | 10-1 dm | = | 100 cm | (0,01 m = 0,1 dm = 1 cm) | |
• Bei jeder Multiplikation mit 10 erhöht sich der Exponent um 1. |
||||||
100 m | = | 101 dm | = | 102 cm | (1 m = 10 dm = 100 cm) | |
101 m | = | 102 dm | = | 103 cm | (10 m = 100 dm = 1 000 cm) | |
102 m | = | 103 dm | = | 104 cm | (100 m = 1 000 dm = 10 000 cm) | |
• Grafische Darstellung der Zusammenhänge |
||||||
Aufgabe 32: Trage in eines der unteren Textfelder eine Zahl ein und beobachte, wie diese Zahl in anderen Einheiten als Zehnerpotenz geschrieben wird. Achte auf die Position des Kommas und den Wert des Exponenten.
Zahl | Zehnerpotenz | Komma- verschiebung |
Exponent- änderung |
|||
Kilo | a | |||||
Hekto | a | |||||
Deka | a | |||||
a | ||||||
Dezi | a | |||||
Zenti | a | |||||
Milli | a |
Aufgabe 33: Trage in eines der unteren Textfelder eine Zahl ein und beobachte, wie diese Zahl in anderen Einheiten als Zehnerpotenz geschrieben wird. Die Zeile darunter zeigt einen vor dem Komma einstelligen Vergleichswert an.
km | = | m | = | dm | = | cm | = | mm |
= | = | = | = |
So groß können kurze Zahlen sein
Die Spekulationen über die möglichen Speicherkapazitäten der National Security Agency (NSA) im Utah Data Center (USA) werden zwischen einem Yottabyte und ca. 3–12 Exabyte geschätzt. In der Wikipaedia vom März 2020 heißt es dazu: "Umgerechnet auf die Weltbevölkerung entspräche dies einem Datenvolumen von etwa 140–420 Terabyte pro Person. Damit wird der Schritt in die komplette Überwachung und Speicherung der weltweiten Kommunikation möglich."Aufgabe 34: Für die Bezeichnung großer Zahlen verwendet man oft die Begriffe Kilo, Mega, Giga.
- 1 Kilotonne = 1 kt = 1000 t
- 1 Megatonne = 1 Mt = 1000 kt
- 1 Gigatonne = 1 Gt = 1000 Mt
Ergänze die jeweilige Zehnerpotenz bei der Umwandlung in Tonnen (t).
a) 1 kt = 10 t; b) 1 Mt = 10 t; c) 1 Gt = 10 t
Versuche: 0
Aufgabe 35: Im Klappmenü kannst du erkennen, welche Vorsilben bestimmter Maßeinheiten welchen Wert haben. Notiere die aufgeführten Werte in ihrer Grundeinheit als Zehnerpotenz.
a) 1 Kilometer (km) = 10 m | f) 1 Megavolt (MV) = 10 V |
b) 1 Hektopascal (hPa) = 10 Pa | g) 1 Millimeter (mm) = 10 m |
c) 1 Kilojoule (KJ) = 10 J | h) 1 Deziliter (dl) = 10 l |
d) 1 Gigabyte (GB) = 10 B | i) 1 Dezitonne (dt) = 10 t |
e) 1 Hektoliter (hl) = 10 l | j) 1 Megahertz (MHZ) = 10 HZ |
Versuche: 0
Aufgabe 36: Notiere die aufgeführten Werte in ihrer Grundeinheit als Zehnerpotenz.
a) 1 Kilometer (km) = 10 m | f) 1 Megavolt (MV) = 10 V |
b) 1 Hektopascal (hPa) = 10 Pa | g) 1 Millimeter (mm) = 10 m |
c) 1 Kilojoule (KJ) = 10 J | h) 1 Deziliter (dl) = 10 l |
d) 1 Gigabyte (GB) = 10 B | i) 1 Dezitonne (dt) = 10 t |
e) 1 Hektoliter (hl) = 10 l | j) 1 Megahertz (MHZ) = 10 HZ |
|
Aufgabe 37: Schreibe die Längen in m. Benutze dazu Zehnerpotenzen.
a) 1 mm = 10 m | d) 0,067 dm = 6,7 · 10 m |
b) 0,003 mm = 3 · 10 m | e) 0,0083 m = 8,3 · 10 m |
c) 45 mm = 4,5 · 10 m | f) 0,0647 cm = 6,47 · 10 m |
Versuche: 0 |
Aufgabe 38: Wandle folgende in der Physik gebräuchliche Längeneinheiten in Zehnerpotenzen eines Meters um.
a) | 1 Mikrometer (1 µm)
|
||||
b) | 1 Nanometer (1 nm)
|
||||
c) | 1 Picometer (1 pm)
|
||||
Versuche: 0 |
Aufgabe 39: Die Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt zwischen 0,00000038 m und 0,00000075 m, die der Röntgenstrahlen zwischen 0,000000000006 m und 0,00000001 m. Schreibe diese Wellenlängen als Zehnerpotenz und gib sie in Nanometer (nm) und Picometer (pm) an.
Antwort
Wellenlänge des Lichts: von 3,8 · 10 m bis 7,5 · 10 m → nm bis nm
Wellenlänge der Röntgenstrahlen: von 6 · 10 m bis 10 m → pm bis pm
Versuche: 0
Aufgabe 40: Trage unten die richtigen Zahlen ein.
Antwort:
- 0,1 mg = 10 g
- 0,1 mg = 10 kg
Mikrowaagen sind noch exakter und können auf ein tausendstel Milligramm, also ein Mikrogramm (µg) genau messen. Stelle die Genauigkeit dieser Waagen in Milligramm, Gramm und Kilogramm dar.
Antwort:
- 1 µg = 10 mg
- 1 µg = 10 g
- 1 µg = 10 kg
Versuche: 0
Textaufgaben
Aufgabe 41: Ein Spinnenfaden kann einen Durchmesser von nur 5 · 10-3 mm aufweisen. In einem Buch über Spinnen wird er mit 1 500-facher Vergrößerung abgebildet. Wie groß ist der Durchmesser dieses Fadens auf der Abbildung? Antwort: Der Faden der Spinne hat auf der Abbildung einen Durchmesser von mm. Versuche: 0 |
Aufgabe 42: Das Herz einer Maus schlägt durchschnittlich 500 Mal pro Minute. Wie oft schlägt das Mäuseherz im Jahr?
Antwort: Es schlägt , · 10 Mal in einem Jahr.
Versuche: 0
Aufgabe 43: Trage unten die richtigen Zahlen ein.
Blonde Menschen haben durchschnittlich 150 000 Haare auf dem Kopf. Bei Schwarzhaarigen sind es 110 000, bei Brünetten 100 000 und bei Rothaarigen 75 000. Täglich wächst jedes Haar ungefähr 0,4 mm. Wie viel Meter Haare produzieren die unterschiedliche Typen täglich?Antwort: Die verschiedenen Haartypen produzieren durchschnittlich so viel Meter Haar:
- Blondhaarige: m
- Schwarzhaarige: m
- Brünette: m
- Rothaarige:
Versuche: 0
Aufgabe 44: Im Nordseewatt leben im Schnitt 40 Wattwürmer je Quadratmeter. Jeder einzelne Wattwurm filtert im Laufe eines Jahres 25 kg Sand. Den gereinigten Sand scheidet er als spaghettiartige Häufchen aus (siehe Bild).
Versuche: 0 |
Aufgabe 45: Ein Bleiatom wiegt 3,44 · 10-22 Gramm. Wie viele Bleiatome befinden sich in einem Kilogramm Blei? Kürze den Faktor vor der Zehnerpotenz auf 3 Nachkommastellen.
Es befinden sich , · 10 Atome in einem Kilogramm Blei.
Versuche: 0
Aufgabe 46: Eine Brücke ist 650 m lang. Jeder Meter dieser Brücke dehnt sich bei einer Temperaturerhöhung von einem Grad um 1,2 · 10-5 m aus. Um wie viel cm ist die Brücke im Sommer bei 50° C länger als im Winter bei -20° C?
Antwort: Die Brücke ist im Sommer cm länger als im Winter.Versuche: 0
Aufgabe 47: | Die Erde hat ein Gewicht von etwa 5,97 · 1024 kg. Die Sonne wiegt ca. 1,99 · 1030 kg. |
|
a) | Wie viel Mal schwerer ist die Sonne im Vergleich zur Erde? Runde auf Tausender. | |
b) | Wie viel Gigatonnen wiegt die Erde? | |
Antwort: | a) | Die Sonne wiegt 000 Mal mehr als die Erde. |
b) | Die Erde wiegt 5,97 · 10Gigatonnen. |
Versuche: 0
Aufgabe 48: Lenas Hund "Snoopy" ist genau 10 Jahre alt. Seit wie vielen Sekunden ist er bereits auf der Welt? (Rechne mit 365 Tagen pro Jahr.)
Snoopy lebt seit , · 10 Sekunden.
Versuche: 0
Aufgabe 49: Trage unten die richtigen Zahlen ein. Achte auf die Einheiten.
- 1 Mio. Euro?
Antwort: cm - 1 Mrd. Euro?
Antwort: m - Deutschlands Schulden 2011 von etwa 2000 Mrd. Euro?
Antwort: km
Versuche: 0
Leonardo da Vinci [Public domain], via Wikimedia Commons |
Aufgabe 50: Das Bild "Salvator Mundi" von "Leonardo da Vinci" wurde 2017 für 4,503 · 108 $ verkauft. Wie viele Jahre müsste jemand sparen, der 25 000 $ im Monat zurücklegen könnte (Zinsen werden nicht berücksichtigt), um das Gemälde zu kaufen. Schätze zuerst, bevor du rechnest.
Der Bildliebhaber müsste Jahre lang jeden Monat 25 000 $ sparen, um das Bild kaufen zu können.
Versuche: 0
Aufgabe 51: Die Sonden Helius 1 und Helius 2 bewegten sich mit einer Geschwindigkeit von 250 000 km/h durch das Weltall. Wie viele Jahre - rechne mit 365 Tagen pro Jahr - wäre ein Flugkörper mit diesem Tempo unterwegs, wenn er auf direktem Weg zum 4,3 Lichtjahre entfernten, nächsten Fixstern, "Alpha Centauri", fliegen könnte? Ein Lichtjahr entspricht 9,46 · 1012 km. Runde auf ganze Jahre.
Der Flugkörper bräuchte Jahre, um nach Alpha Centauri zu kommen.
Versuche: 0
Aufgabe 52: Ein Armreif mit einer Oberfläche von 12 cm2 wird mit einer 2 · 10-3 mm starken Legierung von 18 Karat Rotgold beschichtet. Das Rotgold hat einen Preis von 35 €/g und ein Gewicht von 15 g/cm3. Wie hoch ist der Materialpreis des Goldes?
Das verwendete Rotgold kostet €.
Versuche: 0