Technisches Maßsystem
Das Technische Maßsystem (ursprünglich französisch Système des Mécaniciens) ist ein veraltetes Einheitensystem, welches neben den Basiseinheiten Meter und Sekunde als Basisgröße die Kraft mit der Maßeinheit Kilopond verwendet. International verwendete Abkürzungen des Maßsystems sind MKpS, MKfS oder MKS (von französisch mètre-kilogramme-poids-seconde bzw. mètre-kilogramme-force-seconde).[1] Die Abkürzung MKS steht jedoch auch für das MKS-System, welches statt der Kraft in Kilopond die Masse in Kilogramm als Basisgröße verwendet.
Das Kilopond und die davon abgeleiteten Einheiten sind per Gesetz seit 1. Januar 1978 in Deutschland für die Angabe der Kraft unzulässig. Daraus abgeleitete Einheiten wurden durch SI-Einheiten ersetzt.
Basisgrößen und Basiseinheiten
Das Technische Maßsystem basiert auf Größen „Zeit“, „Länge“ und „Gewicht“, den im Alltag geläufigsten Messgrößen. Das SI hingegen hat anstelle des Gewichts die Basisgröße „Masse“, die erst mit der Newtonschen Mechanik von der Gewichtskraft unterschieden wurde. Bei der Einführung des metrischen Systems galt das Kilogramm als Einheit des Gewichts, und nur im wissenschaftlichen Umfeld wurde zwischen einem „Massekilogramm“ und einem „Kraftkilogramm“ unterschieden. Die dritte Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) legte 1901 endgültig fest, dass das „Kilogramm“ ausschließlich eine Einheit der Masse ist,[2] und lehnte eine Maßeinheit „Kraftkilogramm“ ausdrücklich ab.[3] Da die Schwerebeschleunigung und damit das Gewicht eines Körpers auf der Erde je nach Ort leicht unterschiedlich ist, wurde ein Standardwert (Normfallbeschleunigung) festgelegt.[2]
Das so definierte Standardgewicht eines Kilogramms wurde später „Kilopond“ (kp) genannt und beträgt
Das Kilopond ist neben Sekunde und Meter eine Basiseinheit des technischen Maßsystems.
Fehlende Kohärenz
Das technische Maßsystem hat einerseits den Vorteil, dass ein Körper mit x Kilogramm Masse ziemlich genau x Kilopond wiegt. Ein Nachteil ist jedoch, dass in physikalischen Gesetzen, wie etwa dem Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung, ein „krummer“ Faktor 9,806 65 auftritt. Dass ein solcher Zahlenfaktor erforderlich ist, bezeichnet man als Inkohärenz. Vermeiden ließe sich diese Inkohärenz durch Verwendung der „Technischen Masseneinheit“ (Hyl) anstelle des Kilogramms.
Die „Pferdestärke“ (1 PS = 75 kp·m/s) ist eine technische Einheit der Leistung (Physik). Anders als die SI-Einheit „Watt“ (1 W = 1 N·m/s) ist sie über einen Zahlenfaktor 75 mit den anderen Einheiten verknüpft – eine weitere Inkohärenz.
Mit den Einheiten von elektrischen, magnetischen oder thermodynamischen Größen gibt es ebenfalls keine kohärente Verbindung.[1]
Einheiten
Aus den Basiseinheiten leiten sich unter anderem folgende Einheiten ab[4]
| Physikalische Größe | Dimension | Einheitenname | Einheitenzeichen | Definition | SI-Äquivalent |
|---|---|---|---|---|---|
| Länge | Meter | m | — | ||
| Zeit | Sekunde | s | — | ||
| Kraft | Kilopond, Kraftkilogramm | kp, kg, kg*, kgp, kgf, kgf[5] | — | 9,806 65 N | |
| Pond | p | 1000 p = 1 kp | 9,806 65 mN | ||
| Masse | Hyl, Technische Masseneinheit | hyl, TME | 1 hyl = 1 kp·s2/m | 9,806 65 kg | |
| Impuls | Kilopondsekunde | kp·s | 9,806 65 kg·m/s | ||
| Arbeit, Energie | Kilopondmeter, Meterkilopond | kp·m | 9,806 65 J | ||
| Drehmoment | 9,806 65 Nm | ||||
| Leistung | Kilopondmeter pro Sekunde | kp·m/s | 9,806 65 W | ||
| Poncelet | p | 1 p = 100 kp·m/s | 0,980 665 kW | ||
| Pferdestärke | PS | 1 PS = 75 kp·m/s | 0,735 489 75 kW | ||
| Druck | Technische Atmosphäre | at | 1 at = 1 kp/cm² | 980,665 hPa | |
| Meter Wassersäule | mH2O, mWS | 10 mH2O = 1 kp/cm² | 98,0665 hPa |
Einzelnachweise
- ↑ a b François Cardarelli: Encyclopaedia of Scientific Units, Weights and Measures: Their Si Equivalences and Origins. Springer Science & Business Media, 2003, ISBN 1-85233-682-X, S. 19 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ a b Resolution 2 of the 3rd CGPM. Declaration on the unit of mass and on the definition of weight; conventional value of gn. Bureau International des Poids et Mesures, 1901, abgerufen am 16. April 2021 (englisch).
- ↑ Tagungsbericht der 3. Generalkonferenz für Maß und Gewicht, 1901, Seite 62–64 und 68, abgerufen am 23. November 2022, französisch
- ↑ Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. Springer, 2003, ISBN 3-519-46501-9, S. 690 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ Paul Profos, Tilo Pfeifer: Handbuch der industriellen Messtechnik. Oldenbourg, München 1994, ISBN 3-486-22592-8, S. 626.