Báo cáo Vật lý đại cương A1 - Đề tài 2: Phép đo và các đơn vị vật lý - Lê Quang Bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG
--------*-------
BÁO CÁO SEMINAR VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1
ĐỀ TÀI SỐ: O2
PHÉP ĐO VÀ CÁC ĐƠN VỊ VẬT LÝ
GVHD: NGUYỄN THỊ MINH HƯƠNG
Khoa:	ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Lớp :	DD12LT01
Nhóm: 	04
Nhóm sinh viên thực hiện:
Họ và tên
MSSV
LÊ QUANG BÌNH
41200250
LÊ HOÀNG DƯƠNG
41200640
PHẠM THÀNH DANH
41200472
VÕ THANH ĐÔNG
41200804
TRỊNH HỒNG CHÍNH
41200367
Tp. HCM, tháng 12 năm 2012
Mục lục:
MỤC LỤC:
A. Phép đo:
Định nghĩa, phân loai
1. Định nghĩa
2. Phân loại
 a) Phép đo các đại lượng trực tiếp
 	 b) Phép đo các đại lượng gián tiếp
Dụng cụ đo
Sai số trong phép đo:
Định nghĩa
Nguyên nhân
Phân loại
 B. Đơn vị vật lý:
Tổng quan
Nguồn gốc
Kiểu viết trong SI
Các đơn vị
Các đơn vị cơ sở
Các đơn vị dẫn xuất không thứ nguyên
 Các đơn vị dẫn xuất với tên đặc biệt
Các đơn vị phi SI
Các tiền tố của SI
PHÉP ĐO
I. Định nghĩa, phân loại:
1. Định nghĩa:Một cách tổng quát, đo lường là việc xác định độ lớn của không chỉ các đại lượng vật lí mà có thể là bất cứ khái niệm gì có thể so sánh được với nhau.
 Đo lường cung cấp các chuẩn mực về độ lớn cho giao dịch trong đời sống. Đo lường nói riêng, hay quan sát và thí nghiệm nói chung, cũng là một bước quan trọng trong nghiên cứu khoa học (khoa học tự nhiên và khoa học xã hội).
 2. Phân loại:
 Có hai loại phép đo Vật lý cơ bản sau: 
Phép đo các đại lượng đo trực tiếp: Là các phép đo mà đại lượng đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo. Như đo kích thước bằng panme, thước kẹp, đo thời gian bằng đồng hồ... 
Phép đo các đại lượng đo gián tiếp: trong phép đo này đại lượng cần đo được xác định thông qua mối quan hệ toán học giữa nó và các đại lượng đo trực tiếp khác
III. SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO
 	1. Định nghĩa: Sai số là giá trị chênh lệch giữa giá trị đo được  hoặc tính được và giá trị thực hay giá trị chính xác của một đại lượng nào đó.
 02. Nguyên nhân:
 Có nhiều nguyên nhân gây nên sai số, nhưng chủ yếu là các nguyên nhân sau:
 - Do máy móc và dụng cụ đo thiếu chính xác, thiếu tinh vi
 - Do người đo với trình độ tay nghề chưa cao, khả năng các giác quan bị hạn chế
 - Do điều kiện ngoại cảnh bên ngoài tác động tới, như thời tiết thay đổi, mưa gió, nóng lạnh bất thường,
 3. Phân loại: Theo quy luật xuất hiện của sai số, người ta chia sai số thành các loại sau:
Sai lầm: Nguyên nhân chủ yếu gây nên sai lầm là do người làm công tác đo đạc thiếu cẩn thận, ghi sai, đo sai, tính sai, quên, 
 Ví dụ:  khi đo một chiều dài của một ngôi nhà là 50m, lại được kết quả đo là 52m, thì 2m này là sai lầm.
Sai số hệ thống: Sai số hệ thống là những sai số thường có trị số và dấu không đổi, được lặp đi, lặp lại trong tất cả các lần đo.
 Ví dụ:  dùng thước 20m đo một vật nào đó, nhưng chiều dài thật của thước lại là 20,001m. 
 Như vậy trong kết quả một lần kéo thước có chứa 1mm, sai số này được gọi là sai số hệ thống
Sai số ngẫu nhiên: Sai số ngẫu nhiên là những sai số mà trị số và đặc điểm ảnh hưởng của nó đến mỗi kết quả đo đạc không rõ ràng, khi thì xuất hiện thế này, khi thì xuất hiện thế kia, ta không thể biết trước trị số và dấu của nó.
Ví dụ: Giả sử thước có vạch chia nhỏ nhất đến 1 mm, thì sai số đọc thước ở phần ước lượng nhỏ hơn 1 mm là sai số ngẫu nhiên.
B.ĐƠN VỊ VẬT LÍ
 Tổng quan: 
Hệ đo lường quốc tế (viết tắt SI) là hệ đo lường được sử dụng rộng rãi nhất.
Năm 1960, SI đã được chọn làm bộ tiêu chuẩn thu gọn của hệ đo lường met-kilogam-giây hiện hành, hơn là của hệ thống đo lường cũ Xentimét-Gam-Giây. Một số đơn vị đo lường mới được bổ sung cùng với sự giới thiệu của SI cũng như vào sau đó.
* Có bảy đơn vị cơ bản và một số đơn vị dẫn xuất, cùng với một bộ các tiền tố. Các đơn vị đo lường phi SI có thể chuyển đổi sang đơn vị đo lường của SI (hoặc ngược lại) phù hợp với các hệ số chuyển đổi đơn vị đo lường. Hầu hết mọi đơn vị phi SI đã được định nghĩa lại theo các đơn vị của SI.
Nguồn gốc:
Các đơn vị đo lường của SI được quyết định chọn lựa sau hàng loạt các hội nghị quốc tế được tổ chức bởi tổ chức tiêu chuẩn là Viện đo lường quốc tế (BIPM).
 SI được đặt tên lần đầu tiên năm 1960 và sau đó được bổ sung năm 1971.
III. Kiểu viết trong SI:
Các ký hiệu được viết bằng chữ thường, ngoại trừ các ký hiệu lấy theo tên người. Riêng với lít thì kí hiệu l hoặc L đều được.
Các ký hiệu được viết theo số ít. Ví dụ 5 kg chứ không phải 5 kgs.
Các ký hiệu, dù là viết tắt nhưng không có dấu chấm (.) ở cuối.
SI sử dụng các khoảng trống để tách các số (phần nguyên) theo từng bộ ba chữ số.
Ký hiệu được tạo thành do việc chia của hai đơn vị đo được kết nối với nhau bằng dấu gạch chéo (/), hoặc được viết dưới dạng số mũ với lũy thừa âm. (ví dụ m/s, s-1,)
và một số quy định khác
IV. Các đơn vị:
 Các đơn vị cơ sở: 
Tên
Ký hiệu
Đại lượng
Định nghĩa
Mét
m
Chiều dài
Đơn vị đo chiều dài tương đương với chiều dài quãng đường đi được của một tia sáng trong chân không trong khoảng thời gian 1 / 299 792 458 giây.
Kilôgam
kg
Khối lượng
Đơn vị đo khối lượng bằng khối lượng của kilôgam tiêu chuẩn quốc tế (quả cân hình trụ bằng hợp kim platin-iriđi) được giữ tại Viện đo lường quốc tế. Cũng lưu ý rằng kilôgam là đơn vị đo cơ bản có tiền tố duy nhất; gam được định nghĩa như là đơn vị suy ra, bằng 1 / 1 000 của kilôgam.
Giây
s
Thời gian
Đơn vị đo thời gian bằng chính xác 9 192 631 770 chu kỳ của bức xạ ứng với sự chuyển tiếp giữa hai mức trạng thái cơ bản siêu tinh tế của nguyên tử xêzi-133 tại nhiệt độ 0 K.
Ampe
A
Cường độ dòng điện
Đơn vị đo cường độ dòng điện là dòng điện cố định, nếu nó chạy trong hai dây dẫn song song dài vô hạn có tiết diện không đáng kể, đặt cách nhau 1 mét trong chân không, thì sinh ra một lực giữa hai dây này bằng 2×10−7 niutơn trên một mét chiều dài.
Kenvin
K
Nhiệt độ
Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt động học (hay nhiệt độ tuyệt đối) là 1 / 273.16 (chính xác) của nhiệt độ nhiệt động học tại điểm cân bằng ba trạng thái của nước.
Mol
mol
Số hạt
Đơn vị đo số hạt cấu thành thực thể bằng với số nguyên tử trong 0,012 kilôgam cacbon-12 nguyên chất. Các hạt có thể là các nguyên tử, phân tử, ion, điện tử... Nó xấp xỉ 6.02214199 × 1023 hạt.
Candela
cd
Cường độ chiếu sáng
Đơn vị đo cường độ chiếu sáng là cường độ chiếu sáng theo một hướng cho trước của một nguồn phát ra bức xạ đơn sắc với tần số 540×1012 héc và cường độ bức xạ theo hướng đó là 1/683 oát trên một sterađian.
 Các đơn vị dẫn xuất không thứ nguyên:
Đơn vị đo góc: rađian (rad) là đơn vị đo góc trương tại tâm của một hình tròn theo một cung có chiều dài bán kính của đường tròn.  Như vậy ta có 2π rađian trong hình tròn.
Đơn vị đo góc khối: sterađian (sr) là đơn vị đo góc khối trương tại tâm của một hình cầu có bán kính r theo một phần trên bề mặt của hình cầu có diện tích r². Như vậy ta có 4π sterađian trong hình cầu.
 Các đơn vị dẫn xuất với tên đặc biệt:
Hz (hertz) = s-1,
N (newton) = kg.m.s-2,
J (jun) = N.m = kg.m2.s-2 , 
Pa (pascal) = N/m2 = kg.m-1.s-2 , 
V (volt) = A.s,
Wb (weber) = kg.m2.s2.A-1, 
Ω (ohm) = V/A = kg.m2.A-2.s-3, 
H (henry) = Ω.s = kg.m2.A-2 .s-2, 
T (tesla) = Wb/m2 = kg.s-2.A-1, 
F (farad) = Ω-1.s = A2.s4.kg-1.m-2,
 Các đơn vị phi SI:
Các đơn vị phi SI được chấp nhận sử dụng với SI: phút (min), giờ (h), ngày (d),độ (của cung) (°), phút (của cung) (‘), giây (của cung) (“), lít (l hoặc L), tấn (t).
Các đơn vị phi SI chưa được chấp nhận bởi CGPM (Conference Generale des Poids et Mesures – Tổng hội nghị về cân nặng và đo lường): nepơ (Np), bel (B).
Các đơn vị kinh nghiệm phi SI được chấp nhận sử dụng trong SI: elêctronvôn (eV), đơn vị khối lượng nguyên tử (u), đơn vị thiên văn (AU).
Các đơn vị phi SI khác hiện được chấp nhận sử dụng trong SI: hải lý, ăngstrom (Å), hécta (ha),
 Một số đơn vị khác được sử dụng trên thế giới:
- Đơn vị đo khối lượng:
	+ ở nước ta: lạng, cân (ngày nay 1cân bằng 10 lạng )
	+ các nước khác: pound (lb, 1 lb = 0.454 kg), Ounce (oz, 1 oz = 28.3495231 g),
Đơn vị đo chiều dài: 
Nước ngoài: dặm ( khoảng 1069m), hải lí (khoảng 1852m), inch (khoảng 2.54cm), foot (khoảng 0.3048m), yard (khoảng 0.9144m),
Nước ta : thước (khoảng 1/3m), tấc (1/10 thước ), li (1/10 tấc ),
Ngoài ra còn có các đơn vị sử dụng trong thiên văn như: năm ánh sáng (9.46x1015 m),
 Các tiền tố của SI:
Một số tiền tố thông dụng: pico (p), nano (n), micro (µ), mili (m), xenti (c), dexi (d), deca (da), hecto (h), kilo (k), Mega (M), Giga (G), Tera (T).
Một số tiền tố khác: femtô, atô, zeptô, yóctô, peta, exa, zeta, yota.
 Các tiền tố SI lỗi thời: myria (ma): mười ngàn, myrio (mo): một phần mười ngàn.