Rechenschieber: Prinzip, Bedienung und Geschichte
Du lernst, wie verschiebbare Zahlenskalen beim Malnehmen und Teilen helfen, wie du das Komma bestimmst und wofür Rechenschieber genutzt wurden.
Kurz gesagt
Ein Rechenschieber ist eine Rechenhilfe mit verschiebbaren Skalen, also Reihen aus Zahlen und Markierungen. Das Addieren von Strecken ersetzt das Malnehmen, das Abziehen das Teilen. Wo das Komma steht, prüfst du mit einer groben Rechnung.
Beim Rechenschieber verschiebst du Zahlenskalen gegeneinander. Multiplizieren bedeutet malnehmen, dividieren bedeutet teilen. Du lernst die nötigen Einstellungen kennen und prüfst, welche Zahl die abgelesenen Ziffern bedeuten. Außerdem erfährst du, welche Rolle diese Rechenhilfe früher spielte.
Deine Lernziele
Die Grundskalen eines Rechenschiebers reichen von der Markierung „1“ bis zur Markierung „10“. Sie sind logarithmisch eingeteilt. Das bedeutet: Gleiche Strecken stehen für das Vervielfachen mit derselben Zahl. Die Strecken von 1 zu 2, von 2 zu 4 und von 4 zu 8 sind gleich lang. Bei jedem Schritt wird die Zahl verdoppelt.
Gleiche Zahlenunterschiede ergeben dagegen keine gleich langen Strecken. Die Strecke von 1 zu 2 ist länger als die von 2 zu 3. Deshalb funktioniert die Skala anders als ein gewöhnliches Lineal. Zwei dazuzuzählen oder zwei abzuziehen entspricht auf ihr keiner überall gleichen Streckenlänge.
Legst du die Strecken von 1 zu zwei Zahlen aneinander, erhältst du die Strecke zu ihrem Malergebnis. Beim Teilen ziehst du die passende Strecke ab. Das klappt, weil jeder gleich lange Schritt die Zahl mit derselben Zahl vervielfacht. Für diese Erklärung betrachten wir positive Zahlen, also Zahlen größer als null. Null und negative Zahlen haben auf diesen Grundskalen keinen Platz.
Logarithmische Skala
Eine Zahlenskala, auf der gleich lange Schritte für das Vervielfachen mit derselben Zahl stehen. Die Zahlen stehen deshalb nicht in gleichmäßigen Abständen.
Beispiel: Zwei gleich lange Strecken
- 1Die Strecke von 1 zu 3 ist genauso lang wie die von 3 zu 9.
- 2Legst du die Strecke von 1 zu 3 zweimal hintereinander, kommst du bei 9 an: 3\cdot3=9.
- 3Nimmst du von der Strecke bis 9 eine dieser beiden Strecken weg, bleibst du bei 3: 9:3=3.
Teste dich
C und D sind die Namen zweier gleich eingeteilter Grundskalen. D bleibt fest. C liegt auf dem verschiebbaren Mittelteil, der Zunge. Der Läufer ist ein verschiebbares, durchsichtiges Teil mit einer Ableselinie. Seine Linie zeigt zusammengehörige Stellen auf C und D. Die folgenden Rechnungen beschreiben ideale, also vollkommen genaue Einstellungen. An einem echten Gerät liest du meist nur ungefähr ab.
Zum Malnehmen stellst du die „1“ von C über die erste Zahl auf D. Suche dann die zweite Zahl auf C. Genau darunter liest du auf D ab. Reicht die Skala dafür nicht aus, nutzt du die „10“ von C statt der „1“. Bei 4\cdot3 stellst du beispielsweise C „10“ über D „4“. Unter C „3“ liest du dann auf D 1,2 ab. Die Ziffern gehören hier zum Ergebnis 12. Die passende Größe musst du zusätzlich prüfen.
Zum Teilen stellst du auf C die Zahl, durch die du teilst, über die zu teilende Zahl auf D. Unter der „1“ von C liest du auf D ab. Liegt diese Stelle außerhalb von D, kannst du unter der „10“ von C ablesen. Bei 2:5 stellst du C „5“ über D „2“. Unter C „10“ liest du D „4“ ab. Weil 2:5 kleiner als 1 ist, steht diese Ablesung hier für 0,4.
Beispiel: Eine Malrechnung einstellen
- 1Gesucht ist 2\cdot3,5.
- 2Stelle die „1“ von C über die „2“ von D.
- 3Schiebe die Ableselinie auf die „3,5“ von C.
- 4Darunter steht auf D die „7“: 2\cdot3,5=7.
Beispiel: Eine Geteiltrechnung einstellen
- 1Gesucht ist 8:5, also acht geteilt durch fünf.
- 2Stelle die „5“ von C über die „8“ von D.
- 3Schiebe die Ableselinie auf die „1“ von C.
- 4Darunter steht auf D die „1,6“: 8:5=1,6.
Teste dich
Der Rechenschieber zeigt dir die Ziffern eines Ergebnisses, aber nicht dessen Größenordnung. Die Größenordnung sagt hier, ob du zum Beispiel wenige Einer, Zehner oder Hunderter erwartest. Dieselbe Ablesung „6“ kann für 0,6, 6, 60 oder 600 stehen.
Ein Überschlag ist eine grobe Kontrollrechnung mit leicht zu rechnenden, gerundeten Zahlen. Mache ihn vor dem Ablesen. Danach setzt du das Komma so, dass dein Ergebnis ungefähr zum Überschlag passt. Zeigt die grobe Rechnung ein Ergebnis nahe 500, passt eine Ablesung „4,9“ zu etwa 490, nicht zu 4,9 oder 49.
Wie genau du ablesen kannst, hängt von der Länge des Rechenschiebers und der Unterteilung seiner Skalen ab. Bei vergleichbarer Bauart lassen längere Skalen feinere Unterteilungen zu. Zwischen zwei Strichen kannst du eine weitere Ziffer schätzen. Eine geschätzte Ziffer ist aber keine sicher abgelesene Ziffer. Es gibt deshalb keine feste Zahl von Nachkommastellen, die jeder Rechenschieber bei jedem Ergebnis sicher liefert. Eine anders gesetzte Kommastelle macht die Ablesung auch nicht genauer.
Beispiel: Das Ergebnis zu einer Ablesung finden
- 1Gesucht ist 0,49\cdot120.
- 2Der Überschlag lautet: 0,5\cdot120=60.
- 3Für diese Rechnung liefern die Skalen im idealen Fall die Ziffern der Ablesung „5,88“.
- 4Nahe bei 60 liegt 58,8. Daher gehört das Komma so: 0,49\cdot120=58,8.
Merke: Prüfe zwei Dinge getrennt: Der Überschlag hilft dir beim Komma. Die Skalenlänge und ihre Unterteilung begrenzen die Genauigkeit.
Teste dich
Rechenschieber wurden lange für viele Rechnungen in Technik, Wissenschaft, Studium und Schule genutzt. Du verschiebst dabei Teile mit der Hand: Das ist eine mechanische Rechenhilfe. Die Rechnung erfolgt durch die Lage der Skalen, nicht durch elektronische Berechnung. Auch die passende Lage des Kommas musst du selbst bestimmen.
Ab den 1970er-Jahren verbreiteten sich elektronische Taschenrechner zunehmend. Nach der Darstellung der Quelle sanken ihre Preise, und Schulen wechselten zum Taschenrechner. Niedrigere Preise machten diese andere Rechenhilfe für mehr Menschen bezahlbar. So verlor der Rechenschieber seine frühere Bedeutung.
Die Angaben zu Preisen und zum Wechsel im Schulunterricht stehen allerdings in einem Abschnitt, den die Quelle selbst als nicht ausreichend belegt kennzeichnet. Das bedeutet: Für diese Angaben fehlen dort ausreichende Nachweise. Genaue Umstellungsjahre solltest du deshalb nicht als gesichert behandeln.
Die Quelle beschreibt außerdem spätere Wechsel in einigen Regionen und weiter genutzte Spezialrechenschieber, etwa für die Navigation in der Luftfahrt. Navigation bedeutet hier, den Weg eines Flugzeugs zu bestimmen. Auch diese Angaben gehören zum schwach belegten Abschnitt. Aus der Darstellung folgt deshalb kein weltweit gleichzeitiges Ende jeder Nutzung.
Merke: Der Rechenschieber war eine wichtige Rechenhilfe für Schule, Technik und Wissenschaft. Bei genauen Angaben zum späteren Wechsel und zu verbliebenen Spezialanwendungen hat die Quelle Lücken bei den Nachweisen.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Rechenschieber
Gleiche Strecken stehen für das Vervielfachen mit derselben Zahl.
C ist beweglich, D bleibt fest; die Ableselinie verbindet passende Stellen.
Ein Überschlag bestimmt, welche Größenordnung zur Ablesung passt.
Skalenlänge und Unterteilung begrenzen die verlässlich ablesbaren Ziffern.
Rechenschieber dienten lange Rechnungen in Technik, Wissenschaft, Studium und Schule; Einzelheiten ihres späteren Bedeutungsverlusts sind schwach belegt.
Eine Malrechnung mit Kommaprüfung lösen
- 1Gesucht ist 18\cdot40.
- 2Rechne zuerst grob: 20\cdot40=800. Das Ergebnis sollte in der Nähe von 800 liegen.
- 3Für die Ziffern nutzt du die Skalenwerte 1,8 und 4. Stelle C „1“ über D „1,8“.
- 4Schiebe die Ableselinie auf C „4“. Darunter liest du im idealen Fall D „7,2“ ab.
- 5Von den möglichen Größen 7,2, 72, 720 und 7.200 passt 720 zum Überschlag.
- 6Die genaue Rechnung bestätigt: 18\cdot40=720. Am echten Rechenschieber liest du das Ergebnis nur begrenzt genau ab.
Fehler finden
Fehler in Zeile 5Das Komma steht falsch: 24 liegt nicht zwischen 2 und 3. Richtig: 72:30=2,4. Die Ablesung passt hier ohne weitere Verschiebung des Kommas.
Lückentext
Auf einer logarithmischen Skala sind die Strecken von 1 zu 2 und von 2 zu 4 . Für die Rechnung 9:2 stellst du die „2“ auf C über die auf D. Bei 52\cdot19 ergibt der Überschlag 50\cdot20=1.000; deshalb steht die Ablesung „9,88“ hier für .