Bài giảng Vật lí đại cương - Chương 1: Đo lường và sai số

Bài giảng Vật lí đại cương - Chương 1: Đo lường và sai số cung cấp cho học viên những kiến thức về giới thiệu chung, các đại lượng cơ bản và các đại lượng dẫn xuất của hệ đo lường SI; đo đạc, sai số, chữ số có nghĩa;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG Phạm Đỗ Chung Bộ mơn Vật lí chất rắn – Điện tử Khoa Vật lí, ĐH Sư Phạm Hà Nội 136 Xn Thủy, Cầu Giấy, Hà Nội PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Khoa Hố học Chương 1 Đo lường và sai số • Hệ đo lường SI a Giới thiệu chung b Các đại lượng c Các đại lượng dẫn xuất • Đo đạc sai số a Đo đạc b Sai số c Chữ số có nghĩa PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Vật lí khác tốn học? Con số trong vật lí chỉ có ý nghĩa khi đi kèm với đại lượng vật lí PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Hệ đo lường SI (Système International) • Dễ dàng chuyển đổi thống giới • Dễ dàng hiểu ý nghĩa khoa học giá trị • Có đại lượng hệ SI • Các đại lượng dẫn xuất có cách nhân chia đại lượng PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Hệ SI PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 The second (s) - giây • Lúc đầu giây định nghĩa: 1/86.400 thời gian của một ngày • Sau 1967, có đồng hồ nguyên tử: 1 giây bằng 9.192.631.770 chu kỳ dao động của nguyên tử Cesium PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 The meter (m) - Mét • Trước 1791: 1m 1/10.000.000 khoảng cách từ xích đạo đến Cực Bắc Trái đất • 1889: 1m chiều dài mẫu làm hợp kim platinum-iridium đặt Paris • 1960: 1m 1.650.763,73 bước sóng vạch da cam phát từ nguyên tử Krypton • 1983: 1m 1/299.792.458 quãng đường ánh sáng truyền chân không giây PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 The Kilogram (kg) • kg khối lượng hình trụ làm hợp kim platinum-iridium đặt Paris (đặt chỗ với mét chuẩn) • Có mẫu chuẩn (1kg) khác đặt Maryland (Mĩ) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Các tiền tố thường sử dụng trong Vật lí PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Cách sử dụng các tiền tố (VD) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 10 Các đại lượng dẫn xuất PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 11 Tên các nhà khoa học được lấy làm đơn vị đo? • Newton • Pascal • Joule • Watt • Coulomb • Volt • Ohm • Kelvin • … PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 12 Đo đạc và sai số • Độ xác phép đo (accuracy): Giá trị đo gần giá trị thực độ xác cao • Độ xác, độ phân giải thiết bị (precision): thiết bị đo có độ xác khác nhau, thiết bị có độ xác cao cho phép đo giá trị sát với giá trị thực PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 13 Đo đạc và sai số PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 14 Sai số • Bất kì phép có sai số • Thiết bị đo có độ xác cao làm giảm sai số mắc phải • Kết phép đo: A ± δA hoặc A ±a% A: Giá trị trung bình của phép đo δA: sai số tuyệt đối a= δA/A: sai số tương đối PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 15 Sai số • Ví dụ: Một người mua túi khoai đề 1kg siêu thị Sau lần mua người nhà cân lại thấy túi khoai có cân nặng sau: m1= 980g; m2= 1050g; m3= 1020g; m4=970g Hỏi túi khoai siêu thị cân với sai số phần trăm? • Δm = 50g • m=1000g ±5% PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 16 Sai số • Ví dụ: Một người mua khoai siêu thị Sau mua người nhà cân lại thấy sau lần cân túi thu giá trị sau: m1= 980g; m2= 1050g; m3= 1020g; m4=970g Hỏi túi khoai siêu thị cân với sai số phần trăm? • m=1005 g • Δm = 30g • m=1005 ±30g m=1005g ±3% PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 17 Sai số • Một bạn học sinh dùng đồng hồ bấm giây có độ xác ±0,05𝑠 để theo dõi kết chạy 100m lớp Kết cho thấy người nhanh 12,04s, người thứ hai 12,07s Hỏi giáo viên dùng kết để phân định thứ bậc hai bạn đứng đầu khơng? PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 18 Chữ số có nghĩa PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 19 Chữ số có nghĩa • Các chữ số khác ln có nghĩa • Mọi chữ số khơng nằm hai chữ số có nghĩa có nghĩa • Chỉ số nằm sau dấu phẩy cuối có nghĩa • Số chữ số có nghĩa phụ thuộc thiết bị đo Ví dụ: Nếu dùng thước kẻ bình thường để đo chiều dài ghi: 37,2 cm khơng thể viết 37,23 cm vạch chia thước chia tới mm nhỏ từ phân giải đến chữ số sau dấu phẩy (0,1 cm) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 20 Chữ số có nghĩa • Ví dụ: Một người mua khoai siêu thị Sau mua người nhà cân lại thấy sau lần cân túi thu giá trị sau: m1= 0,98kg; m2= 1,05kg; m3= 1,02kg; m4=0,97g Hỏi túi khoai siêu thị cân với sai số phần trăm? • m=1,005 kg phép đo có chữ số có nghĩa lớn nên phải viết: m=1,01kg • Δm = 0.03kg • m=1,01 ±0,03kg m=1,01kg ±3% PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 21 Chữ số có nghĩa • Đối với phép đo có sai số định • Viết kết nhiều chữ số có nghĩa so với khả đo xác phép đo vơ nghĩa • Với sai số định (của phép đo thiết bị) cần phải viết số lượng chữ số có nghĩa cách phù hợp • Trong cơng thức, kết phải có số chữ số có nghĩa phần tử có số chữ số có nghĩa PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 22 .. .Chương 1 Đo lường và sai số • Hệ đo lường SI a Giới thiệu chung b Các đại lượng c Các đại lượng dẫn xuất • Đo đạc sai số a Đo đạc b Sai số c Chữ số có nghĩa PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Vật lí khác tốn học?... cho phép đo giá trị sát với giá trị thực PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 13 Đo đạc và sai số PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 14 Sai số • Bất kì phép có sai số • Thiết bị đo có độ xác cao làm giảm sai số mắc phải... Các tiền tố thường sử dụng trong Vật lí PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 Cách sử dụng các tiền tố (VD) PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 10 Các đại lượng dẫn xuất PHẠM Đỗ Chung-HNUE-2018 11 Tên các nhà khoa học được lấy làm đơn vị đo? •