PHẦN MỞ ĐẦU BÀI 1: ĐƠN VỊ VÀ SAI SỐ TRONG VẬT LÍ I. ĐƠN VỊ VÀ THỨ NGUYÊN TRONG VẬT LÍ 1.Các đơn vị cơ bản trong Hệ đơn vị SI – Hệ thống đo lường quốc tế Những đơn vị khác thì gọi là đơn vị dẫn xuất 2. Tên và kí hiệu tiếp đầu ngữ của bội số, ước số thập phân của đơn vị Để viết đơn giản hơn người ta sử dụng các kí hiệu để thay thế các giá trị thập phân VD: 103 m = 1km ; 10-9 m = 1nm;… Vận dụng: Đổi các đơn vị sau 5nm = m 6μA = A 10 A = mA 12h = s 0,2 g = kg 90min = s 5.000 pm = m 27,3 ngày = s 1μm = m 5 mm2= m2 1 30 cm = m 56 cm2= m2 10-2 km2 = m2 15 mm3= m3 6000 cm3 = m3 0,5 cm/s2 = m/s2 7,2 km/h = m/s 15 m/s = km/h 18 km/h = m/s 80 cm/s = m/s 7,5 N/cm = 7,5 N/m 4 kN/m = N/m 1g/cm3 = kg/m3 64,3 mN = N 3. Thứ nguyên - Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc của đơn vị đo đại lượng đó vào các đơn vị cơ bản.
- Một đại lượng vật lý có thể biểu diễn bằng nhiều đơn vị khác nhau nhưng chỉ có duy nhất một thứ nguyên. - Cách kí hiệu: Đại lượng X có thứ nguyên [X] VD1: Quãng đường có đơn vị m, dặm, hải lí, cây số… thứ nguyên là L VD2: Thứ nguyên của vận tốc (v=s/t) có thứ nguyên là [L.T-1] Lưu ý: Trong các biểu thức vật lí: – Các số hạng trong phép cộng (hoặc trừ) phải có cùng thứ nguyên. – Hai vế của một biểu thức vật lí phải có cùng thứ nguyên. LUYỆN TẬP Bài 1: Phân tích thứ nguyên của khối lượng riêng ρ, công suất P, áp suất p theo thứ nguyên của các đại lượng cơ bản.
Từ đó cho biết đơn vị của ρ, P, p trong hệ SI. Bài 2: Hiện nay có những đơn vị thường được dùng trong đời sống như picômét (pm), miliampe (mA) (ví dụ như kích thước của một hạt bui là khoảng 2,5 pm; cường độ dòng điện dùng châm cứu là khoảng 2 mA). Hãy xác định các đơn vị cơ bản và các tiếp đầu ngữ của 2 đơn vị trên. Bài 3: Lực cản không khí tác dụng lên vật phụ thuộc vào vận tốc chuyển động theo công thức F = -k.
Biết thứ nguyên của lực là M. Xác định thứ nguyên và đơn vị của k trong hệ SI. SAI SỐ TRONG PHÉP ĐO 1. Các phép đo trong vật lí - Phép đo các đại lượng vật lí là phép so sánh chúng với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị.
- Có 2 loại phép đo: + Phép đo trực tiếp: giá trị của đại lượng cần đo được đọc trực tiếp trên dụng cụ đo (ví dụ như đo khối lượng bằng cân, đo thể tích bằng bình chia độ). 2 + Phép đo gián tiếp: giá trị của đại lượng cần đo được xác định thông qua các đại lượng được đo trực tiếp (ví dụ như đo khối lượng riêng). - Sai số: là sự sai lệch của phép đo so với giá trị thực của đại lượng cần đo. - Mỗi phép đo đều tồn tại sai số.
Nguyên nhân do giới hạn về độ chính xác của dụng cụ đo, do kĩ thuật đo, quy trình đo, chủ quan của người đo,… 2. Các loại sai số của phép đo: 2 loại 2. Sai số hệ thống - Sai số hệ thống là sai số có tính quy luật và được lặp lại ở tất cả các lần đo. Sai số hệ thống làm cho giá trị đo tăng hoặc giảm một lượng nhất định so với giá trị thực.
VD: dùng thước có độ chia nhỏ nhất đến 1mm đo chiều dài 1 vật thì kết quả đo luôn luôn tăng hoặc giảm 1mm - Nguyên nhân: do dụng cụ đo sản xuất không chính xác, do chưa hiệu chỉnh khi đo, do tật của người đo,… - Khắc phục: thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao,… - Sai số hệ thống xuất phát từ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ gọi là sai số dụng cụ được tính bằng ½ độ chia nhỏ nhất của dụng cụ. VD: Độ chia nhỏ nhất của thước là 1mm => Sai số dụng cụ là 0. Sai số ngẫu nhiên - Sai số ngẫu nhiên là sai số xuất phát từ sai sót, phản xạ của người làm thí nghiệm hoặc từ những yếu tố ngẫu nhiên bên ngoài. Sai số này thường có nguyên nhân không rõ ràng và dẫn đến sự phân tán của các kết quả đo xung quanh một giá trị trung bình VD: + Khi đo thời gian rơi của một vật bằng đồng hồ bấm giây, phản xạ của người đo sẽ gây ra sai số ngẫu nhiên + Khi đo khối lượng của một vật nhỏ bằng một cân hiện số có độ nhạy cao, các yếu tố khách quan như gió, bụi cũng có thể gây ra sai số ngẫu nhiên.
- Cách khắc phục: đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình để hạn chế sự phân tán của số liệu đo. Cách biểu diễn sai số của phép đo Biểu diễn đại lượng vật lí x = x x Giá trị trung bình x1 + x 2 +. + x n x= n Sai số tuyệt đối trung bình ( x ) x i = x − x i x1 + x 2 +. + x n => x = n Sai số dụng cụ x dc x dc = ½ đơn vị chia nhỏ nhất hoặc được nhà sản xuất cung cấp Sai số tuyệt đối (∆x) x = x + x dc Sai số tương đối (δx) x x =.
Cách ghi kết quả đo Kết quả đo đại lượng x được ghi dưới dạng: Cách 1: ( x − x ) x ( x + x ) (ít dùng) Cách 2: x = x x - Chữ số có nghĩa: + Tất cả những chữ số khác 0 trong các phép đo đều là những số có nghĩa. Những số này có 3 số có nghĩa. + Chữ số 0 xuất hiện giữa những số ko phải 0 là số có nghĩa VD: 7003 m; 40,79 m; 1,503 m. Những số này có 4 số có nghĩa.
+ Chữ số 0 xuất hiện trước các số khác 0 là không có nghĩa VD: 0,0071 m; 0,42 m; 0,000099 m. Những số này chỉ có 2 số có nghĩa. + Chữ số 0 ở cuối mỗi số và ở bên phải dấu phẩy thập phân là số có nghĩa. Những số này có 4 số có nghĩa.
+ Các số phức tạp thường được chuyển sang dạng số luỹ thừa thập phân và chỉ có các số ở phần nguyên được tính vào số có nghĩa.10-4có 2 số có nghĩa - Quy tắc làm tròn số: + ∆x: thường được viết đến chữ số có nghĩa tới đơn vị của ĐCNN trên dụng cụ đo + Giá trị trung bình x phải làm tròn sao cho chữ số cuối cùng của nó cùng hàng với chữ số thập phân của sai số tuyệt đối. Vd: 2,5±0,2 + Làm tròn số: nếu chữ số <5 thì bỏ đi, >5 thì thêm 1 VD: 2,43≈2,4 ; 2,45≈2,5 + Khi cộng trừ: kết quả cuối cùng cần được làm tròn để có cùng số chữ số thập phân với số hạng có số chữ số thập phân nhỏ nhất (giống số hạng ít số thập phân nhất) VD: 98,216 + 2,3 = 100,516 ≈100,5 + Khi nhân chia: kết quả cuối cùng phải có cùng số lượng chữ số có nghĩa với số có ít chữ số có nghĩa nhất trong phép tính (giống số hạng ít chữ số có nghĩa nhất) VD: 3,69 x 2,3059 = 8,508771 ≈8,51 VD1: 4 5. Cách xác định sai số trong phép đo gián tiếp Đo gián tiếp (+; -) Đo gián tiếp (×; ÷) n y F = x + y-z F = a.z ; F Kết quả: F = F F VD: Giả sử chiều dài của hai đoạn thẳng có giá trị đo được lần lượt là a = 51 ± 1 cm và b = 49 ± 1 cm. Trong các đại lượng được tính theo các cách sau đây, đại lượng nào có sai số tương đối lớn nhất: a A.
ĐỘNG HỌC Động học nghiên cứu chuyển động của vậ mà chưa để ý đến lực tác dụng lên vật. Chuyển động cơ của một vật là sự thay đổi vị trí của vật đó so với vật khác. BÀI 2: TỐC ĐỘ, ĐỘ DỊCH CHUYỂN, VẬN TỐC I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG CHUYỂN ĐỘNG 1.
Chất điểm - Chất điểm: Một vật chuyển động được coi là chất điểm khi kích thước của nó rất nhỏ so với quãng đường nó đi được. Chất điểm được coi như một điểm hình học và có khối lượng của vật. - Quỹ đạo: Đường nối những vị trí liên tiếp của vật theo thời gian trong quá trình chuyển động. + Quỹ đạo chuyển động là đường thẳng: chuyển động thẳng + Quỹ đạo chuyển động là đường cong: chuyển động cong + Quỹ đạo chuyển động là đường tròn: chuyển động tròn 2.
Hệ quy chiếu 2. Cách xác định vị trí của một chất điểm: + Chọn một vật làm gốc O: thường chọn những vật đứng yên + Chọn hệ tọa độ gắn với O Vị trí của chất điểm là tọa độ của vật trong hệ tọa độ trên • Khi chất điểm M chuyển động trên đường thẳng: x = OM • Khi chất điểm M chuyển động trên mặt phẳng: (x = OH ; y = OK ) (Ox hoặc Oxy hoặc Oxyz): thường chọn gốc tọa độ trùng với vật làm mốc, chiều dương của trục tọa độ là chiều của chuyển động - Trong thực tế, người ta thường chọn hệ tọa độ trùng với hệ tọa độ địa lí, có gốc là vị trí của vật mốc, trục hoành là đường Tây – Đông, trục tung là đường Bắc – Nam VD: OA = 20 m : điểm A cách điểm gốc 20 m theo hướng 45o Đông – Bắc hoặc A (d = 20 m; 45o Đông – Bắc) 2. Cách xác định thời gian - Dùng đồng hồ - Chọn một gốc thời gian (t = 0) gắn với đồng hồ - Thời điểm t : là khoảng thời gian từ gốc thời gian đến lúc đó 6 - Khoảng thời gian là khoảng cách thời gian giữa 2 thời điểm 2. Hệ quy chiếu HỆ QUY CHIẾU = Hệ tọa độ gắn với vật mốc + đồng hồ và gốc thời gian II.
ĐỘ DỊCH CHUYỂN (d) - Độ dịch chuyển là đại lượng vectơ cho biết khoảng cách mà vật dịch chuyển theo một hướng xác định - Độ dịch chuyển được xác định bằng một mũi tên nối vị trí đầu và vị trí cuối chuyển động của vật. - Độ lớn của độ dịch chuyển được xác định bằng độ biến thiên toạ độ của vật.