PowerPoint Presentation BÀI 0 MỞ ĐẦU I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÍ HỌC II CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ III SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÍ H.
BÀI 0: MỞ ĐẦU I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÍ HỌC II CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ III SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ I ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VẬT LÍ HỌC Vật lý học - Vật lý học (Physics) → kiến thức tự nhiên (theo tiếng Hy Lạp cổ): nghiên cứu vật chất vận động khơng gian thời gian, với khái niệm liên quan như: lượng, lực … - Là môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu vận động vũ trụ - Nghành hàn lâm sớm xét với thiên văn học - Là phần triết học tự nhiên với tốn học, hóa học sinh học Cách mạng KHKT từ kỉ XVII → Các ngành NC riêng độc lập với - Giao thoa đa ngành → VL sinh học, HH lượng tử Vật lý học Kỹ thuật - Ngoài giải thích chế mơn KH khác mở hướng NC toán học, triết học, Vật lý tảng KH ứng dụng (Kỹ thuật – Công nghệ) - Điện từ học → Kỹ thuật điện - Vật lý hạt nhân → CN hạt nhân, NL nguyên tử - Vật lý điện tử (VLCR) → CN bán dẫn, Laser - Cơ học cổ điển → Cơ kỹ thuật → Robot, NL máy… - Nhiệt học → Nhiệt KT → Mở CM công nghiệp - Phương pháp nghiên cứu: Đề xuất học thuyết, Thực nghiệm kiểm chứng, lý thuyết – tính tốn → Dự báo Vật lý Cổ điển - Hiện đại - Vật lý Cổ điển → vấn đề truyền thống hồn thiện cơng nhận trước kỉ XX: Cơ học cổ điển, Âm học, Quang học, Nhiệt động lực học, Điện từ học Nghiên cứu vật chất chuyển động phạm vi mà người quan sát tiếp cận hàng ngày - Vật lý Hiện đại → Nghiên cứu hành trạng vật chất, tương tác khoảng cách vi mô, vĩ mô Trực giác hàng ngày khơng cịn ! Các vấn đề: Cơ học lượng tử, VL hạt nhân, VL vũ trụ Tóm lược: Vật lý học Lĩnh vực chính: Ngành liên quan: Ngành ứng dụng: Cơ học cổ điển Thiên văn học Cơng nghệ nano Điện học Hóa học Lý sinh học Điện từ học Toán học Điện – Điện tử Quang học Nhiệt – Luyện kim Âm học Cơ khí - CĐT Vật lí đại Nhiệt học Nhiệt động lực học Cơ học lượng tử II CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ Đại lượng vật lý Có hai loại đại lượng: vô hướng vector → Định trị đơn vị đo, Tính tốn theo qui tắc tốn học - Các đại lượng vơ hướng thường gặp: nhiệt độ, áp suất, khối lượng, lượng Khi xác định ta dùng phép toán đại số tìm giá trị - Các đại lượng vector thường gặp: độ dịch chuyển, vận tốc, lực, gia tốc, động lượng…Khi xác định đại lượng vector ta phải xác định: Điểm đặt, phương chiều độ lớn Đo lường đơn vị đo Vật lý KH thực nghiệm → Cần đo lường - Từ thực nghiệm → Quy luật tự nhiên phát biểu dạng định luật - Qua thực nghiệm → Kiểm tra khẳng định lại tính đắn lý thuyết - Để nghiên cứu vật lý trước tiên cần phải đo: Tiến hành thực nghiệm → Cần thực phép đo Do vậy, cần xây dựng hệ đơn vị đo Hệ đo lường SI - Các quy luật Vật lý mô tả qua biểu thức đại lượng vật lý → Các đại lượng vật lý cần có qui chuẩn (mẫu chuẩn chung thống nhất) - Năm 1960, Ủy ban Quốc tế xây dựng quy tắc xác định tập hợp mẫu đại lượng đưa thống hệ đơn vị đo lường gọi Hệ đơn vị đo lường quốc tế (SI: System International) - Xây dựng Hệ đơn vị dẫn xuất Các đơn vị hệ SI Đơn vị dẫn xuất - Diện tích: mét vng (𝑚2 ) - Thể tích: mét khối (𝑚3 ) - Vận tốc: mét giây (m/s) - Gia tốc: mét giây bình phương (m/𝑠 ) - Cơng suất: ốt (W=J/s) - Năng lượng: jun (J) Thứ nguyên - Thứ nguyên đại lượng quy luật nêu lên phụ thuộc đơn vị đo đại lượng vào đơn vị - Ý nghĩa: dùng để kiểm tra xác công thức vật lý, dựa quy tắc: + Các số hạng tổng đại số phải có thứ nguyên + Hai vế cơng thức, phương trình vật lý phải có thứ nguyên VD: thứ nguyên vận tốc: 𝑣 = 𝑠 𝑡 → 𝑣 = 𝑠 / 𝑡 = 𝐿 𝑇 −1 III SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÍ Phép đo đại lượng vật lý - Phép đo vật lý có loại: trực tiếp gián tiếp -Phép đo trực tiếp: kết đọc trực tiếp thang đo (hoặc hiển vị dạng số) dụng cụ đo -Phép đo gián tiếp: ta đọc kết dụng cụ đo, mà cần tính tốn kết theo biểu thức trung gian Sai số phép đo ĐLVl Kết đo có sai số !!! Phân loại theo quy luật suất hiện: - Sai số ngẫu nhiên: sai số xuất cách ngẫu nhiên → KQ đo có lúc lơn/nhỏ giá trị thực đại lượng cần đo → Khắc phục: đo nhiều lần - Sai số hệ thống: sai số lặp lại có tính hệ thống, quy luật → Kết đo ln lệch phía (lớn nhỏ hơn) so với giá trị thực cần đo → Khắc phục: hiệu chỉnh lại dụng cụ đo Phân loại nguyên nhân dẫn đến sai số - Sai số dụng cụ: sai số phát sinh nguyên nhân liên quan đến dụng cụ, thiết bị đo sử dụng phép đo - Sai số khơng liên quan đến dụng cụ: (ví dụ người đo, quan sát) Khắc phục: nhiều người đo, loại bỏ giá trị lệch Khi thực phép đo vật lý, cần phải tính sai số dụng cụ sai số ngẫu nhiên phép đo Xử lí số liệu thí nghiệm Số chữ số có nghĩa Định nghĩa: Chữ số có nghĩa chữ số (kể chữ số 0) tính từ trái sang phải kể từ chữ số khác không VD: 0,010034 001,102 có chữ số có nghĩa có chữ số có nghĩa Trình tự thí nghiệm Bước 1: Bố trí thí nghiệm Bước 2: Đo đại lượng trực tiếp Bước 3: Tính giá trị trung bình sai số Bước 4: Biểu diễn kết SAI SỐ VÀ XỬ LÍ SAI SỐ Kết phép đo: 𝐴 = 𝐴ҧ ± △ 𝐴 đó: 𝐴ҧ - giá trị trung bình đại lượng đo △ 𝐴 - sai số tuyệt đối phép đo △ 𝐴 = △ 𝐴 + △ 𝐴𝑑𝑐 đó: △ 𝐴 - sai số trung bình phép đo △ 𝐴𝑑𝑐 - sai số dụng cụ a Đại lượng đo trực tiếp Thực n lần đo với kết quả: 𝐴1 , 𝐴2 … … 𝐴𝑛 𝐴ҧ = Giá trị trung bình: 𝐴1 +𝐴2 + …+ 𝐴𝑛 𝑛 Sai số phép đo △ 𝐴1 = 𝐴1 − 𝐴ҧ △ 𝐴2 = 𝐴2 − 𝐴ҧ ………………… …………………… △ 𝐴𝑛 = 𝐴𝑛 − 𝐴ҧ Sai số tuyệt đối: △A = △ 𝐴 + △ 𝐴𝑑𝑐 Sai số tỉ đối: 𝜀𝐴 = △A 𝐴ҧ % △ 𝐴1 +△ 𝐴2 + … + △ 𝐴𝑛 △𝐴 = 𝑛 b Đại lượng đo gián tiếp A = f(x,y,z) x, y, z đo trực tiếp x = 𝑥ҧ ± △ 𝑥 y = 𝑦ത ± △ 𝑦 z = 𝑧ҧ ± △ 𝑧 𝐴ҧ = 𝑓(𝑥,ҧ 𝑦, ത 𝑧)ҧ △ 𝐴 ???? - Sai số tuyệt đối tổng hay hiệu tổng sai số tuyệt đối số hạng: Nếu 𝐹 = 𝑥 ± 𝑦 ∓ 𝑧 … Thì ∆𝐹 = ∆𝑥 + ∆𝑦 + ∆𝑧 … … - Sai số tỉ đối tích thương tổng sai số tỉ đối thừa số: Nếu 𝐹 = 𝑦𝑛 𝑚 𝑥 𝑘 𝑧 𝜀𝐹 = 𝑚 𝜀𝑥 + 𝑛 𝜀𝑦 + 𝑘 𝜀𝑧 ... học cổ điển Thiên văn học Cơng nghệ nano Điện học Hóa học Lý sinh học Điện từ học Toán học Điện – Điện tử Quang học Nhiệt – Luyện kim Âm học Cơ khí - CĐT Vật lí đại Nhiệt học Nhiệt động lực học. .. sinh học, HH lượng tử Vật lý học Kỹ thuật - Ngồi giải thích chế môn KH khác mở hướng NC toán học, triết học, Vật lý tảng KH ứng dụng (Kỹ thuật – Công nghệ) - Điện từ học → Kỹ thuật điện - Vật. .. Chữ số có nghĩa chữ số (kể chữ số 0) tính từ trái sang phải kể từ chữ số khác không VD: 0, 0 100 34 00 1, 102 có chữ số có nghĩa có chữ số có nghĩa Trình tự thí nghiệm Bước 1: Bố trí thí nghiệm Bước