BÀI 3 ĐƠN VỊ VÀ SAI SỐ TRONG VẬT LÝ

1. Đơn vị và thứ nguyên trong vật lý

Câu 1: Kể tên một số đại lượng vật lý và đơn vị của chúng mà các em đã được học trong môn Khoa học tự nhiên.

Giải nhanh: 

Một số đại lượng vật lý và đơn vị của chúng:

+ Quãng đường: m

+ Thời gian: s

+ Nhiệt độ: K

+ Khối lượng chất: mol

+ Năng lượng: J

+ Khối lượng: kg

Câu 2: Phân biệt đơn vị và thứ nguyên trong Vật lý

Giải nhanh: 

Thứ nguyên của một đại lượng là quy luật nêu lên sự phụ thuộc vào đơn vị đo đại lượng đó vào các đơn vị cơ bản.

Ví dụ: Tốc độ, vận tốc được biểu diễn bằng đơn vị m/s; km/h nhưng chỉ có một thứ nguyên là L.T^-1

Câu 3: Phân tích thứ nguyên của khối lượng riêng ρ theo thứ nguyên của các đại lượng cơ bản. Từ đó cho biết đơn vị của ρ trong hệ SI.

Giải nhanh: 

Ta có thứ nguyên của khối lượng m là M, thứ nguyên của thể tích V là L³

=> Thứ nguyên của khối lượng riêng ρ là M.L^-3

=> Đơn vị của ρ trong hệ SI là kg/m³  

Câu 4: 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.
Giải nhanh: 

Đơn vị cơ bản của 2 đơn vị trên là: m và A

2,5 pm = 2,5.10^-12 m

2 mA = 2.10^-3 A

Câu 5: Lực cản không khí tác dụng lên vật phụ thuộc vào vận tốc chuyển động theo công thức F = -k.v² . Biết thứ nguyên của lực là M.L.T^-2 . Xác định thứ nguyên và đơn vị của k trong hệ SI
Giải nhanh: 

Thứ nguyên của k là M.L và đơn vị của k trong hệ SI là kg.m

2. Sai số trong phép đo và cách hạn chế

Câu 1: Với các dụng cụ là bình chia độ (ca đong) (Hình 3.1a) và cân (Hình 3.1b), đề xuất phương án đo khối lượng riêng của một quả cân trong phòng thí nghiệm.

 

Giải nhanh: 

Câu 2: Quan sát Hình 3.2 và phân tích các nguyên nhân gây ra sai số của phép đo trong các trường hợp được nêu.

 

Giải nhanh: 

Nguyên nhân gây ra sai số là

Câu 3: Quan sát Hình 3.3, em hãy xác định sai số dụng cụ của hai thước đo.

 

Giải nhanh: 

Câu 4: Đề xuất những phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo.

Giải nhanh: 

Phương án hạn chế sai số khi thực hiện phép đo là: Thường xuyên hiệu chỉnh dụng cụ đo, sử dụng thiết bị đo có độ chính xác cao.

Câu 5: Để đo chiều dài của cây bút chì, em nên sử dụng loại thước nào trong Hình 3.3 để thu được kết quả chính xác hơn?

Trả lời: 

Để đo chiều dài của cây bút chì, nên sử dụng thước trong Hình 3.3b vì thước này có sai số dụng cụ nhỏ hơn thước ở Hình 3.3a nên kết quả đo sẽ chính xác hơn.

 Câu 6: Một bạn chuẩn bị thực hiện đo khối lượng của một túi trái cây bằng cân như Hình 3.4. Hãy chỉ ra những sai số bạn có thể mắc phải. Từ đó, nêu cách hạn chế các sai số đó.

Trả lời: 

Những sai số bạn có thể mắc phải:

Cách hạn chế những sai sót:

 Câu 7: 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 + b

B. a – b

C. a x b

D. a/b

Trả lời: 

Chọn B.

 Câu 8: Bảng 3.4 thể hiện kết quả đo khối lượng của một túi trái cây bằng cân đồng hồ. Em hãy xác định sai số tuyệt đối ứng với từng lần đo, sai số tương đối của phép đo. Biết sai số dụng cụ là 0,1 kg.


 

Trả lời: 

 Sai số tuyệt đối của phép đo là: 0,1+0,1= 0,2

Sai số tương đối của phép đo là: (0,2 / 4,3 ) x 100% = 4,65%

Kết quả phép đo là:  ±Δm = 4,3±0,2

3. Bài tập

Câu 1: Hãy phân tích thứ nguyên và thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng khối lượng riêng ρ, công suất P, áp suất p với đơn vị cơ bản.

Trả lời: 

+ Biểu thức tính khối lượng riêng: ρ=mV

Ta có thứ nguyên của khối lượng m là M, thứ nguyên của thể tích V là L³

=> Thứ nguyên của khối lượng riêng ρ là M.L^-3

=> Đơn vị của khối lượng riêng là kg/m³

+ Biểu thức tính công suất là: P=A/t=F.s/t

F = m.a => F có thứ nguyên là M.L.T^-2

=> Thứ nguyên của công suất là:[M.L².T^-3]

=> Đơn vị của công suất là: kg.m² /s³

+ Biểu thức tính áp suất: p=F/S ( F là lực tác dụng, S là diện tích tiếp xúc)

=> Thứ nguyên của áp suất là: [M.L^-1.T^-2]

=> Đơn vị của áp suất là: kg.m/s² 

 Câu 2: Bảng 3P.1 thể hiện kết quả đo đường kính của một viên bi thép bằng thước kẹp có sai số dụng cụ là 0,02 mm. Tính sai số tuyệt đối và biểu diễn kết quả phép đo có kèm theo sai số.
Trả lời: