Các đơn vị cơ hệ SI
Các đơn vị điện hệ SI
2 Sai số trong đo lường 0.25
1 Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay 1
2 Ampe kế đo điện 1 chiều 1 2
4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện 4 2 2
1 Lý thuyết cầu xoay chiều 0.5
6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện
7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng
2 Đo thời gian và tần số 1 4
Đo lường là quá trình đánh giá định lượng các đại lượng bằng cách so sánh chúng với mẫu hoặc đơn vị cụ thể Để diễn đạt các đại lượng này dưới dạng con số, cần phải chọn một đơn vị đo phù hợp Mặc dù có thể lựa chọn đơn vị tùy ý, nhưng giá trị của đơn vị đó cần phải thực tế và thuận tiện cho việc sử dụng trong thực tiễn.
Năm 1832, nhà toán học K Gauss đã chỉ ra rằng, bằng cách chọn ba đơn vị độc lập để đo chiều dài (L), khối lượng (M) và thời gian (T), có thể thiết lập được đơn vị đo cho tất cả các đại lượng vật lý khác dựa trên các định luật vật lý Từ đó, các đơn vị đo theo nguyên tắc Gauss hình thành nên hệ đơn vị đo lường Các đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập và phản ánh những tính chất cơ bản của thế giới vật chất, được gọi là các đơn vị cơ bản Các đơn vị cơ bản này được định nghĩa theo chuẩn gốc quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật có thể đạt được.
Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý, nhằm đo lường các đại lượng vật lý Hầu hết các đơn vị trong lĩnh vực vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.
Công thức thứ nguyên là phương trình thể hiện mối liên hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và đơn vị cơ bản Đơn vị của một đại lượng cơ bất kỳ có thể được biểu diễn qua phương trình thứ nguyên dưới dạng dim X = L^p M^q T^r.
Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)
Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng
1 Các đơn vị cơ hệ SI
Vào năm 1960, Đại hội toàn thể lần thứ XI tại Paris của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO) cùng với các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.
Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị còn lại trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.
Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản
1.1.2.Ướ c, b ộ i th ậ p phân c ủa các đơn vị cơ bả n
Các ước và bội thập phân của các đơn vị SI được tạo ra bằng cách ghép liền trước tên hoặc ký hiệu của đơn vị SI với tên hoặc ký hiệu được liệt kê trong bảng 1.2.
Các ký hiệu bội số của đơn vị cơ bản từ Mega (10^6) đến Yotta (10^24) được viết bằng chữ cái in hoa, trong khi các ký hiệu ước và bội còn lại phải được viết bằng chữ in thường.
2 Tên (hoặc ký hiệu) của ước, bội thập phân được ghép liền với tên (hoặc ký hiệu) của đơn vị (không có khoảng cách)
Ví dụ: milimét (mm), kilomét (km)
Tên và ký hiệu của các ước, bội thập phân đơn vị khối lượng được hình thành bằng cách ghép liền trước đơn vị "gam" (ký hiệu: g) với tên hoặc ký hiệu tương ứng trong bảng Ví dụ, 1g tương đương với 0,001 kg hay 10^-3 kg.
3 Không ghép liền hai tên (hoặc ký hiệu) của các ước, bội cho trong bảng trên
Ví dụ: phải viết nanomét (nm) cho 10 -9 m, không được viết milimicromét (mm)
Ngoài hệ đơn vị SI, còn có nhiều hệ đơn vị khác như CGS, CGSC, CGSM, CGSE, MKSC, MKGSC và MKSA Để chuyển đổi giữa các hệ đơn vị này, cần tham khảo bảng chuyển đổi tương ứng.
Bảng 1 1 Ước vàbội thập phân của các đơn vị cơ bản
Tên gọi Ký hiệu Ước số Tên gọi Ký hiệu Bội số deci d 10 -1 deca da 10 1 centi c 10 -2 hecto h 10 2 mili m 10 -3 kilo k 10 3 micr o 10 -6 mega M 10 6 nano n 10 -9 giga G 10 9 pico p 10 -11 tera T 10 11
STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo
Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu
J n metre kilogram second (giây) Kelvin
8 femt o f 10 -15 peta P 10 15 atto a 10 -18 exa E 10 18 zepto z 10 -21 zetta Z 10 21 yoct o y 10 -24 yotta Y 10 24
Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được diễn tả qua các hình thức như đẩy hoặc kéo, và tác động của nó có thể làm xoay, biến dạng, hoặc thay đổi ứng suất và thể tích của vật thể Lực bao gồm hai yếu tố chính: độ lớn và hướng Theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỷ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó.
Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.
Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):
F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2
Trên bề mặt Trái Đất, một vật có khối lượng 1 kg chịu lực trọng trường khoảng 9.81 N hướng xuống Do đó, trọng lượng của một người nặng 70 kg sẽ là khoảng 687 N khi so sánh với lực trọng trường của Trái Đất.
Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến vật thể đó và điểm đặt của lực di chuyển Khi nội năng của vật thể không thay đổi, công cơ học được chuyển hóa thành sự thay đổi công năng của vật thể.
Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:
- A là công, trong SI tính theo “J”
- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”
- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”
Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất
Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng phản ánh lượng vật chất, được xác định thông qua công thức liên quan đến khối lượng toàn phần.
- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²
- m: là khối lượng , đơn vị là kg
- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)
Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là
- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)
- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)
- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)
- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất
+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W
+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W
2 Các đơn vịđiện hệ SI
2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích
Ampe k ế đo điệ n m ộ t chi ề u (DC: direct current )
Dòng điện và điện áp là hai đại lượng điện cơ bản, đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp và nghiên cứu khoa học Do đó, việc đo lường dòng điện trở thành một yếu tố thiết yếu Có hai phương pháp chính để đo dòng điện: đo trực tiếp và đo gián tiếp.
Phương pháp so sánh, hay còn gọi là phương pháp bù, là một kỹ thuật đo lường trong đó các dụng cụ như ampe kế, miliampe kế và microampe kế được sử dụng để đo dòng điện Tùy thuộc vào cường độ dòng điện cần đo, giá trị đo sẽ được đọc trực tiếp trên các thiết bị này.
Trong phương pháp đo gián tiếp, điện áp rơi trên điện trở mẫu trong mạch được sử dụng để xác định dòng điện cần đo thông qua định luật Ohm Ngược lại, phương pháp so sánh cho phép chúng ta so sánh dòng điện cần đo với dòng điện mẫu chính xác khi đạt trạng thái cân bằng, với kết quả được đọc trên mẫu Có hai loại phương pháp so sánh: so sánh trực tiếp và so sánh gián tiếp.
Để đo dòng điện một chiều, có thể sử dụng các cơ cấu đo điện từ, từ điện hoặc điện động Tuy nhiên, cơ cấu đo từ điện thường được ưa chuộng hơn do độ nhạy cao và tiêu thụ năng lượng thấp, chỉ khoảng 0.2 đến 0.4W Hơn nữa, vạch chia trên thang đo được phân bố đều, giúp việc đọc kết quả trở nên dễ dàng.
- Dòng cho phép: thường là 10 -1 ÷ 10 -2 A
- Cấp chính xác: 1,5; 1; 0,5; 0,2; cao nhất có thể đạt tới cấp 0,05
Để chế tạo các dụng cụ đo dòng điện lớn hơn dòng qua cơ cấu chỉ thị (IFS), cần sử dụng thêm một điện trở shunt phân nhánh được nối song song với cơ cấu chỉ thị từ điện.
Khi đo dòng điện, cần mắc ampe kế nối tiếp với mạch điện theo đúng chiều dương âm Việc này sẽ làm ampe kế tiêu thụ một phần năng lượng của mạch, dẫn đến sai số trong quá trình đo Phần năng lượng này được gọi là công suất tiêu thụ của ampe kế và có thể được tính toán bằng một biểu thức cụ thể.
Công suất tiêu thụ của dụng cụ đo càng nhỏ thì sai số của phép đo càng giảm Điều này cho thấy rằng điện trở của cơ cấu đo nên được thiết kế càng nhỏ càng tốt để đạt được độ chính xác cao hơn.
Ampe mét từ điện là dụng cụ đo được kết nối nối tiếp với mạch điện để đo dòng điện Để đảm bảo đo chính xác, dòng điện cần được dẫn vào cực dương và ra khỏi cực âm của ampe mét.
Để đảm bảo ampe mét không ảnh hưởng nhiều đến giá trị dòng điện cần đo, yêu cầu đặt ra là nội trở của nó phải nhỏ Độ lệch của kim ampe mét tỉ lệ thuận với dòng điện chạy qua cuộn dây Giá trị dòng điện lớn nhất mà thiết bị có thể đo được chính là dòng qua cơ cấu đo (IFS) của điện kế.
2.3 Phương pháp mở rộng thang đo (tầm đo)
Cơ cấu chỉ thị từ điện được sử dụng để chế tạo các ampe mét cho mạch một chiều, với khung dây quấn bằng dây đồng nhỏ (0,02 ÷ 0,04 mm), cho phép dòng điện chạy qua khung dây tối đa 20mA Để đo dòng điện lớn hơn, cần mở rộng thang đo bằng cách ghép thêm điện trở shunt (R s) song song với điện kế, giúp phân dòng và cung cấp nhiều tầm đo cho ampe kế Điện trở shunt được chế tạo từ hợp kim mangan, có độ ổn định cao so với nhiệt độ.
Hình 3.5: Ammeter mở rộng thang đo
Dòng điện cần đo: I R = Ithang - IFS trong đó: IFS - dòng điện qua cơ cấu chỉ thị
Ithang - dòng điện đi qua điện trở shunt Điện trở shunt R s được xác định:
VOM/DVOM vạn năng
4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện 4 2 2
Cầu điện cảm
6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện
Phương pháp đo
7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng
2 Đo thời gian và tần số 1 4
Đo là quá trình đánh giá định lượng thông qua việc so sánh đại lượng cần đo với mẫu hoặc đơn vị đã định Để biểu diễn các đại lượng này dưới dạng con số, cần phải chọn một "cỡ" cho chúng, tức là thực hiện việc lượng hóa và chọn đơn vị đo phù hợp Mặc dù có thể chọn đơn vị tùy ý, nhưng giá trị của đơn vị đó cần phải thực tế và thuận tiện cho việc sử dụng.
Vào năm 1832, nhà toán học K Gauss đã chỉ ra rằng việc lựa chọn ba đơn vị độc lập để đo chiều dài (L), khối lượng (M) và thời gian (T) cho phép thiết lập đơn vị đo cho tất cả các đại lượng vật lý khác dựa trên các định luật vật lý Từ đó, các đơn vị đo theo nguyên tắc của Gauss đã hình thành nên hệ thống đơn vị đo lường Các đơn vị đo các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được lựa chọn độc lập và phản ánh những tính chất cơ bản của thế giới vật chất, được gọi là các đơn vị cơ bản Những đơn vị cơ bản này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật có thể đạt được.
Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý, dùng để đo lường các đại lượng vật lý Đa số các đơn vị trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.
Công thức thứ nguyên mô tả mối liên hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và các đơn vị cơ bản Đơn vị của một đại lượng cơ học có thể được biểu diễn thông qua phương trình thứ nguyên dưới dạng dim X = L^p M^q T^r.
Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)
Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng
1 Các đơn vị cơ hệ SI
Năm 1960, Đại hội toàn thể lần thứ XI tại Pari của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO) cùng các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.
Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản, cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Các đơn vị khác trong vật lý học chủ yếu là các đơn vị dẫn xuất.
Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản
1.1.2.Ướ c, b ộ i th ậ p phân c ủa các đơn vị cơ bả n
Tên (hoặc ký hiệu) của các ước và bội thập phân của các đơn vị SI được lập nên bằng cách ghép liền trước tên (hoặc ký hiệu) của một đơn vị SI một tên (hoặc ký hiệu) ghi trong bảng 1.2 dưới đây
1 Các ký hiê ̣u bội số của đơn vi ̣cơ bản từ Mega (10 6 ) đến Yotta (10 24 ) được viết bằng chữ cái IN HOA, các ký hiê ̣u ước và bội còn la ̣i đều phải viết bằng chữ in thường
2 Tên (hoặc ký hiệu) của ước, bội thập phân được ghép liền với tên (hoặc ký hiệu) của đơn vị (không có khoảng cách)
Ví dụ: milimét (mm), kilomét (km)
Riêng tên (hoặc ký hiệu) của các ước, bội thập phân đơn vị khối lượng được lập bằng cách ghép liền trước tên (hoặc ký hiệu) của đơn vị "gam" (hoặc ký hiệu là g) một tên (hoặc ký hiệu) trong bảng trên (1g = 0,001 kg = 10 -3 kg)
3 Không ghép liền hai tên (hoặc ký hiệu) của các ước, bội cho trong bảng trên
Ví dụ: phải viết nanomét (nm) cho 10 -9 m, không được viết milimicromét (mm)
Ngoài hệ đơn vị SI, còn có nhiều hệ đơn vị khác như CGS, CGSC, CGSM, CGSE, MKSC, MKGSC, và MKSA Khi thực hiện chuyển đổi giữa các hệ đơn vị này, cần tham khảo bảng chuyển đổi tương ứng để đảm bảo tính chính xác.
Bảng 1 1 Ước vàbội thập phân của các đơn vị cơ bản
Tên gọi Ký hiệu Ước số Tên gọi Ký hiệu Bội số deci d 10 -1 deca da 10 1 centi c 10 -2 hecto h 10 2 mili m 10 -3 kilo k 10 3 micr o 10 -6 mega M 10 6 nano n 10 -9 giga G 10 9 pico p 10 -11 tera T 10 11
STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo
Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu
J n metre kilogram second (giây) Kelvin
8 femt o f 10 -15 peta P 10 15 atto a 10 -18 exa E 10 18 zepto z 10 -21 zetta Z 10 21 yoct o y 10 -24 yotta Y 10 24
Trong vật lý, lực là đại lượng thể hiện sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả như đẩy hoặc kéo, và khi tác động lên một vật thể, nó có thể làm xoay, biến dạng, thay đổi ứng suất hoặc thể tích Lực bao gồm độ lớn và hướng, và theo định luật Newton II, F=ma, một vật có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỷ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó.
Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa từ các đơn vị đo cơ bản.
Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):
F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2
Trên bề mặt Trái Đất, lực trọng trường tác động lên một vật có khối lượng 1 kg là 9.81 N, hướng xuống dưới Do đó, trọng lượng của một người nặng 70 kg sẽ khoảng 687 N khi so với Trái Đất.
Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến vật thể đó di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể vẫn giữ nguyên.
Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:
- A là công, trong SI tính theo “J”
- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”
- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”
Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất
Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng để đo lường lượng vật chất, được xác định thông qua công thức liên quan đến khối lượng toàn phần.
- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²
- m: là khối lượng , đơn vị là kg
- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)
Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là
- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)
- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)
- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)
- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất
+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W
+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W
2 Các đơn vịđiện hệ SI
2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích
Ampe kế
Máy phát tần
7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng
2 Đo thời gian và tần số 1 4
Đo lường là quá trình đánh giá định lượng các đại lượng bằng cách so sánh chúng với mẫu hoặc đơn vị Để biểu diễn các đại lượng đo dưới dạng con số, việc chọn đơn vị đo là cần thiết, tức là phải lượng hóa chúng Mặc dù có thể chọn đơn vị tùy ý, nhưng giá trị của đơn vị đó cần phải phù hợp với thực tế và thuận tiện khi sử dụng.
Vào năm 1832, nhà toán học K Gauss đã chứng minh rằng bằng cách chọn ba đơn vị độc lập để đo chiều dài (L), khối lượng (M) và thời gian (T), có thể thiết lập đơn vị đo cho tất cả các đại lượng vật lý khác dựa trên các định luật vật lý Từ đó, các đơn vị đo theo nguyên tắc của Gauss hình thành nên hệ đơn vị đo lường Các đơn vị đo cho các đại lượng vật lý cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn một cách độc lập, phản ánh những tính chất cơ bản của thế giới vật chất và được gọi là các đơn vị cơ bản Những đơn vị cơ bản này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật có thể đạt được.
Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý để đo lường các đại lượng vật lý Hầu hết các đơn vị trong vật lý học đều thuộc loại đơn vị dẫn xuất.
Công thức thứ nguyên là phương trình thể hiện mối liên hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và đơn vị cơ bản Đơn vị của một đại lượng cơ học có thể được biểu diễn thông qua phương trình thứ nguyên dưới dạng dim X = L^p M^q T^r.
Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)
Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng
1 Các đơn vị cơ hệ SI
Năm 1960, Đại hội toàn thể lần thứ XI tại Paris của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được công nhận bởi nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO) cùng các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN cũ, trong đó có Việt Nam.
Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản, cùng với 2 đơn vị bổ trợ dùng để đo góc phẳng và góc khối Tất cả các đơn vị còn lại trong vật lý học đều là các đơn vị dẫn xuất.
Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản
1.1.2.Ướ c, b ộ i th ậ p phân c ủa các đơn vị cơ bả n
Tên và ký hiệu của các ước và bội thập phân của đơn vị SI được tạo ra bằng cách ghép liền trước tên hoặc ký hiệu của đơn vị SI với tên hoặc ký hiệu tương ứng trong bảng 1.2.
Các ký hiệu bội số của đơn vị cơ bản từ Mega (10^6) đến Yotta (10^24) được viết bằng chữ cái in hoa, trong khi các ký hiệu ước và bội còn lại phải được viết bằng chữ in thường.
2 Tên (hoặc ký hiệu) của ước, bội thập phân được ghép liền với tên (hoặc ký hiệu) của đơn vị (không có khoảng cách)
Ví dụ: milimét (mm), kilomét (km)
Tên và ký hiệu của các ước bội thập phân đơn vị khối lượng được tạo ra bằng cách ghép liền trước đơn vị "gam" (ký hiệu g) một tên hoặc ký hiệu tương ứng trong bảng Ví dụ, 1g tương đương 0,001 kg hay 10^-3 kg.
3 Không ghép liền hai tên (hoặc ký hiệu) của các ước, bội cho trong bảng trên
Ví dụ: phải viết nanomét (nm) cho 10 -9 m, không được viết milimicromét (mm)
Ngoài hệ đơn vị SI, còn có nhiều hệ đơn vị khác như CGS, CGSC, CGSM, CGSE, MKSC, MKGSC và MKSA Để chuyển đổi giữa các hệ đơn vị này, cần tham khảo bảng chuyển đổi tương ứng.
Bảng 1 1 Ước vàbội thập phân của các đơn vị cơ bản
Tên gọi Ký hiệu Ước số Tên gọi Ký hiệu Bội số deci d 10 -1 deca da 10 1 centi c 10 -2 hecto h 10 2 mili m 10 -3 kilo k 10 3 micr o 10 -6 mega M 10 6 nano n 10 -9 giga G 10 9 pico p 10 -11 tera T 10 11
STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo
Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu
J n metre kilogram second (giây) Kelvin
8 femt o f 10 -15 peta P 10 15 atto a 10 -18 exa E 10 18 zepto z 10 -21 zetta Z 10 21 yoct o y 10 -24 yotta Y 10 24
Trong vật lý, lực là đại lượng mô tả sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến chuyển động và hình dạng của chúng Lực có thể được hiểu là đẩy hoặc kéo, và khi tác động lên một vật thể, nó có thể làm vật đó xoay, biến dạng, thay đổi ứng suất hoặc thể tích Lực bao gồm hai yếu tố chính: độ lớn và hướng Theo định luật Newton II, công thức F=ma cho thấy rằng một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc theo tỷ lệ với lực tổng hợp tác động lên nó.
Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.
Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):
F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2
Trên bề mặt Trái Đất, một vật nặng 1 kg chịu lực trọng trường 9.81 N hướng xuống Do đó, trọng lượng của một người nặng 70 kg sẽ khoảng 687 N.
Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng được tạo ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến vật thể đó di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể vẫn không đổi.
Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:
- A là công, trong SI tính theo “J”
- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”
- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”
Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất
Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một chỉ số quan trọng phản ánh lượng vật chất, được tính toán dựa trên công thức liên quan đến khối lượng toàn phần.
- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²
- m: là khối lượng , đơn vị là kg
- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)
Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là
- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)
- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)
- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)
- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất
+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W
+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W
2 Các đơn vịđiện hệ SI
2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích
Đo lường AC
2 Sai số trong đo lường 0.25
1 Thiết bị đo kiểu nam châm vĩnh cửu với cuộn dây quay 1
2 Ampe kế đo điện 1 chiều 1 2
4 Bài 4: Phương pháp đo các đại lượng điện 4 2 2
1 Lý thuyết cầu xoay chiều 0.5
6 Bài 5: Phương pháp đo các đại lượng không điện
7 Bài 7: Đo lường bằng máy hiện sóng
Đo thời gian và tần số
Đo là quá trình đánh giá định lượng một đại lượng bằng cách so sánh với mẫu hoặc đơn vị Để thể hiện các đại lượng đo dưới dạng con số, cần phải chọn một đơn vị đo phù hợp Mặc dù có thể chọn đơn vị tùy ý, nhưng giá trị của đơn vị đó cần phải thực tế và thuận tiện trong việc sử dụng.
Vào năm 1832, nhà toán học K Gauss đã chứng minh rằng việc chọn ba đơn vị độc lập để đo chiều dài (L), khối lượng (M) và thời gian (T) cho phép thiết lập các đơn vị đo cho tất cả các đại lượng vật lý khác dựa trên các định luật vật lý Từ đó, các đơn vị đo theo nguyên tắc Gauss hình thành nên hệ đơn vị đo lường Các đơn vị đo cơ bản như khối lượng, thời gian và độ dài được chọn độc lập, phản ánh những tính chất cơ bản của thế giới vật chất và được gọi là các đơn vị cơ bản Những đơn vị này được định nghĩa theo tiêu chuẩn quốc tế với độ chính xác cao nhất mà khoa học kỹ thuật có thể đạt được.
Các đơn vị dẫn xuất được hình thành từ các đơn vị cơ bản thông qua các công thức biểu diễn định luật vật lý, nhằm đo lường các đại lượng vật lý Hầu hết các đơn vị trong vật lý học đều thuộc loại này.
Công thức thứ nguyên là phương trình thể hiện mối liên hệ giữa các đơn vị dẫn xuất và đơn vị cơ bản Đơn vị của một đại lượng cơ học có thể được biểu diễn qua phương trình thứ nguyên dưới dạng dim X = L^p M^q T^r.
Trình bày được các đơn vị cơ bản của hệ thống cơ và hệ thống điện thông dụng quốc tế (SI)
Rèn luyện tính tư duy, cẩn thận và chính xác trong đo lường các đại lượng
1 Các đơn vị cơ hệ SI
Năm 1960, Đại hội toàn thể lần thứ XI tại Pari của Ủy ban quốc tế về đo lường đã chính thức thông qua hệ đơn vị đo lường quốc tế SI Hệ SI được nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Tổ chức Quốc tế về Tiêu chuẩn và Đo lường (ISO) cũng như các Ủy ban Tiêu chuẩn của Hội đồng kinh tế Châu Âu và Hội đồng tương trợ kinh tế các nước XHCN (cũ), thừa nhận, trong đó có Việt Nam.
Bảng 1.1 liệt kê tên gọi, ký hiệu và đơn vị đo của 7 đại lượng vật lý cơ bản cùng với 2 đơn vị bổ trợ cho việc đo góc phẳng và góc khối Ngoài ra, các đơn vị khác trong vật lý học đều là các đơn vị dẫn xuất.
Bảng 1.1: Tên gọi, ký hiệu và đơn vịđo của các đại lượng cơ bản
1.1.2.Ướ c, b ộ i th ậ p phân c ủa các đơn vị cơ bả n
Tên và ký hiệu của các ước và bội thập phân của đơn vị SI được tạo ra bằng cách ghép liền trước tên hoặc ký hiệu của đơn vị SI với tên hoặc ký hiệu được liệt kê trong bảng 1.2 dưới đây.
Các ký hiệu bội số của đơn vị cơ bản từ Mega (10^6) đến Yotta (10^24) được viết bằng chữ cái in hoa, trong khi các ký hiệu ước và bội còn lại phải được viết bằng chữ in thường.
2 Tên (hoặc ký hiệu) của ước, bội thập phân được ghép liền với tên (hoặc ký hiệu) của đơn vị (không có khoảng cách)
Ví dụ: milimét (mm), kilomét (km)
Tên và ký hiệu của các ước bội thập phân đơn vị khối lượng được hình thành bằng cách ghép liền trước tên hoặc ký hiệu của đơn vị "gam" (g) với các ký hiệu trong bảng Cụ thể, 1g tương đương với 0,001 kg hay 10^-3 kg.
3 Không ghép liền hai tên (hoặc ký hiệu) của các ước, bội cho trong bảng trên
Ví dụ: phải viết nanomét (nm) cho 10 -9 m, không được viết milimicromét (mm)
Ngoài hệ đơn vị SI, còn có nhiều hệ đơn vị khác như CGS, CGSC, CGSM, CGSE, MKSC, MKGSC, và MKSA Khi thực hiện chuyển đổi giữa các hệ đơn vị này, cần tham khảo bảng chuyển đổi tương ứng để đảm bảo tính chính xác.
Bảng 1 1 Ước vàbội thập phân của các đơn vị cơ bản
Tên gọi Ký hiệu Ước số Tên gọi Ký hiệu Bội số deci d 10 -1 deca da 10 1 centi c 10 -2 hecto h 10 2 mili m 10 -3 kilo k 10 3 micr o 10 -6 mega M 10 6 nano n 10 -9 giga G 10 9 pico p 10 -11 tera T 10 11
STT Các đại lượng vật lý Đơn vị đo
Tên gọi Ký hiệu Tên đơn vị Ký hiệu
J n metre kilogram second (giây) Kelvin
8 femt o f 10 -15 peta P 10 15 atto a 10 -18 exa E 10 18 zepto z 10 -21 zetta Z 10 21 yoct o y 10 -24 yotta Y 10 24
Trong vật lý, lực là đại lượng biểu thị sự tương tác giữa các vật, ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động hoặc hình dạng của chúng Lực có thể được mô tả qua các hành động như đẩy hoặc kéo, và khi tác động vào một vật thể, nó có thể gây ra sự xoay, biến dạng, thay đổi ứng suất hoặc thể tích Lực bao gồm độ lớn và hướng, và theo định luật Newton II, F=ma, một vật thể có khối lượng không đổi sẽ tăng tốc tỉ lệ thuận với lực tổng hợp tác động lên nó.
Newton (N) là đơn vị đo lực trong hệ đo lường quốc tế (SI), được đặt theo tên của nhà bác học Isaac Newton Đây là một đơn vị dẫn xuất trong SI, có nghĩa là nó được định nghĩa dựa trên các đơn vị đo cơ bản.
Cụ thể lực bằng khối lượng nhân gia tốc (định luật 2 Newton):
F: Lực, đơn vị là Newton (N) m: Khối lượng, đơn vị là kg a: Gia tốc, đơn vị là m/s 2
Trên bề mặt Trái Đất, lực trọng trường tác động lên vật có khối lượng 1 kg là 9.81 N, hướng xuống Đối với một người có khối lượng 70 kg, trọng lượng tương ứng với Trái Đất khoảng 687 N.
Công cơ học, hay còn gọi là công, là năng lượng sinh ra khi một lực tác động lên một vật thể, khiến vật thể và điểm đặt của lực di chuyển Năng lượng này được vật thể hấp thụ và chuyển hóa thành sự thay đổi công năng, trong khi nội năng của vật thể không thay đổi.
Công được xác định bởi tích vô hướng của véctơ lực và véctơ quảng đường đi:
- A là công, trong SI tính theo “J”
- F là véc-tơ lực không biến đổi trên quãng đường di chuyển, trong SI tính theo “N”
- s là véc-tơ quãng đường thẳng mà vật đã di chuyển, trong SI tính theo “m”
Năng lượng là đại lượng vật lý đặc trưng để xác định định lượng chung cho mọi dạng vận động của vật chất
Năng lượng theo lý thuyết tương đối của Albert Einstein là một thước đo quan trọng về lượng vật chất, được xác định thông qua công thức liên quan đến khối lượng toàn phần.
- E : là năng lượng, trong hệ SI đơn vị là kg (m/s)²
- m: là khối lượng , đơn vị là kg
- c: Tốc độ ánh sáng gần bằng 300,000,000 m /sec ( 300.000 km/s), đơn vị là (m/s)
Công suất được định nghĩa là tỷ số giữa công và thời gian Nếu một lượng công được sinh ra trong khoảng thời gian t thì công suất sẽ là
- P : là công suất, đơn vị là Watt ( W)
- A: là công sinh ra , đơn vị là jun ( J)
- t: là thời gian, đơn vị là giây ( s)
- Trước đây người ta dùng đơn vị mã lực để đo công suất
+ Ở nước Pháp: 1 mã lực = 1CV = 736W
+ Ở nước Anh: 1 mã lực = 1HP = 746W
2 Các đơn vịđiện hệ SI
2.1 Các đơn vị của dòng điện và điện tích