Zehnerpotenzen & Gleitkommadarstellung

Wie man gigantische und winzige Zahlen bändigt

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Die Masse der Erde beträgt ungefähr $5\,972\,000\,000\,000\,000\,000\,000\,000 \text{ kg}$. Die Größe eines Atoms liegt bei etwa $0{,}000\,000\,000\,1 \text{ m}$. Solche Zahlen sprengen das Display jedes Taschenrechners! Um sie lesbar zu machen, zerlegen wir sie in eine Mantisse und eine Zehnerpotenz.

1. Festkommadarstellung

Das ist die ganz normale Zahl, wie wir sie im Alltag schreiben. Das Komma steht fest an einer bestimmten Stelle (bei ganzen Zahlen unsichtbar ganz rechts).

45000
0,0075

2. Gleitkommadarstellung

Hier gleitet das Komma! Wir können das Komma beliebig verschieben, müssen es aber durch eine Multiplikation mit einer Zehnerpotenz ($10^k$) ausgleichen.

450 · 10²
0,45 · 10⁵

3. Normierte Gleitkommadarstellung

Das ist die absolute Königsregel für die Wissenschaft! Das Komma muss genau so verschoben werden, dass genau eine Ziffer (die nicht 0 ist) vor dem Komma steht.

$1 \le |a| < 10$

4,5 · 10⁴
7,5 · 10∞³ 7,5 · 10-3
Labor

Der Komma-Schieber

Tippe eine beliebige Festkommazahl ein (z.B. 34500 oder 0.005) und verschiebe das Komma mit dem Regler! Finde die normierte Darstellung.

Exponent $k$: 0
Aktuelle Gleitkommadarstellung:
125000 · 100
Gleitkommadarstellung

Die goldenen Regeln der Umrechnung

⬅️ Komma nach LINKS
Die Zahl vor dem Komma wird kleiner, also muss der Exponent zum Ausgleich größer werden (+$1$).
Aus $450 \cdot 10^2$ wird $45{,}0 \cdot 10^3$
➡️ Komma nach RECHTS
Die Zahl vor dem Komma wird größer, also muss der Exponent zum Ausgleich kleiner werden (-$1$).
Aus $0{,}07 \cdot 10^0$ wird $7{,}0 \cdot 10^{-2}$

Schritt-für-Schritt Beispiele

Festkomma Weg zum Normieren Normierte Form
83 000 Komma um 4 Stellen nach links verschieben. $8{,}3 \cdot 10^4$
0,000 52 Komma um 4 Stellen nach rechts verschieben. $5{,}2 \cdot 10^{-4}$
$145 \cdot 10^3$
(Gleitkomma)
Komma um 2 Stellen nach links $\rightarrow$ Exponent $+2$ rechnen ($3+2=5$). $1{,}45 \cdot 10^5$