Đại lượng vật lý đo lường cơ bản, ý nghĩa của đơn vị vật lý cơ bản

Vật lý là môn khoa học của tự nhiên, các đại lượng trong tự nhiên được đo lường bằng các đại lượng vật lý, mỗi đại lượng vật lý đo lường có một đơn vị riêng.

Các đại lượng vật lý đo lường cơ bản được cơ quan đo lường quốc tế định nghĩa và thống nhất sử dụng trên toàn thế giới gọi tắt là hệ đơn vị đo lường SI.

1/ Đại lượng vật lý đo lường khối lượng: kilogam (kg)

Làm thế nào để biết được một vật là nặng hay nhẹ?

Bạn béo này nặng hay nhẹ? khối lượng của bạn ấy là bao nhiêu kg

Đại lượng đo lường vật lý dùng để xác định xem một vật nặng hay nhẹ được gọi là khối lượng, đơn vị chuẩn của khối lượng là kilogam viết gọn là kg.

1kg được định nghĩa là khối lượng của một vật quy chuẩn được đúc bằng 90% platin và 10% iridi, được bảo quản tại cơ quan đo lường quốc tế. Tất cả các vật có khối lượng bằng với khối lượng của vật quy chuẩn trên đều được tính là 1kg.

Khối trụ 1kg được bảo quản rất cẩn thận trong các căn hầm lưu trữ quốc gia.

Sau khi tạo ra được 1kg chuẩn quốc tế, ủy ban đo lường quốc tế sẽ tạo ra 1kg bản sao trong phòng thí nghiệm rồi gửi đến nhiều quốc gia để lưu trữ, hàng năm một số quốc gia lưu trữ 1kg bản sao này phải mang bản sao 1kg đến để giám định và hiệu chỉnh lại so với bản 1kg gốc. Việc tạo ra vật mốc 1kg vẫn còn nhiều bất cập do nó có thể bị thay đổi theo thời tiết, thời gian nên các nhà vật lý học vẫn đang tiếp tục tìm kiếm một vật khác để định nghĩa lại khái niệm 1kg.

Trong thực tế có những vật có khối lượng nhỏ hơn 1 kilogam rất nhiều hoặc lớn hơn 1 kilogam rất nhiều vì vậy, ngoài đơn vị chuẩn là kilogam ta còn có các đơn vị vật lý khác đi kèm với kilogam như gam (g); tấn, tạ, yến … các đơn vị này được gọi là đơn vị dẫn xuất.

ý nghĩa của đại lượng vật lý khối lượng: đặc trưng cho khối lượng vật chất cấu tạo nên vật nó cho biết vật đó là nặng hay nhẹ so với tiêu chuẩn mà ta đề ra.

C1: 1kg sắt và 1kg không khí cái nào nặng hơn? tại sao?

2/ Đại lượng vật lý đo lường thời gian: giây (s)

Trước khi hình thành nên đại lượng đo thời gian như hiện tại đang sử dụng, những người cổ xưa theo dõi thời gian bằng hiện tượng mặt trời lặn, mặt trời mọc. Khi mặt trời chiếu những ánh sáng đầu tiên xuống trái đất là lúc một ngày mới bắt đầu, nhờ ánh sáng đó người cổ đại đã chế tạo ra một dụng cụ đo thời gian là đồng hồ mặt trời.

Đồng hồ mặt trời

Tuy nhiên khoảng thời gian từ lúc mặt trời lặn đến khi mặt trời mọc trở lại là một bài toán mới đối với người cổ đại, đòi hỏi phải có những thiết bị đo thời gian khác, trải qua hàng trăm năm, hàng nghìn năm tiến hóa cuối cùng ta đã xây dựng được đại lượng vật lý chuẩn để đo thời gian là giây kí hiệu là s.

1 giây được định nghĩa là khoảng thời gian nguyên tử caesium 133 phát ra 9.192.631.770 dao động ánh sáng.

Các đại lượng đo thời gian khác như thế kỷ, thập kỷ, năm, tháng, ngày, giờ, phút … được quy đổi ra đơn vị giây được gọi là các đơn vị dẫn xuất hay đơn vị kéo theo của thời gian.

C2: khái niệm thời gian: bây giờ là 5giờ và đã 5giờ trôi qua có khác nhau không? vì sao?

ý nghĩa của đại lượng vật lý thời gian: đặc trưng cho khoảng thời gian trôi nó cho biết khoảng thời gian trôi đó là ngắn hay dài theo quy chuẩn mà ta xét.

3/ Đại lượng vật lý đo lường độ dài: mét (m)

Trong hệ đo lường SI: 1 mét được định nghĩa bằng 1.650.763,73 lần bước sóng của ánh sáng màu vàng Kprypton-86 phát ra trong chân không.

Đơn vị của các đại lượng đo lường khoảng cách khác được quy đổi về đơn vị mét được gọi là đơn vị dẫn xuất, hay đơn vị kéo theo của khoảng cách.
VD: 1 hải lý = 1852 m; 1 dặm = 1609,344 m; 1 inch = 2,54 cm
ý nghĩa của đại lượng vật lý độ dài: đặc trưng cho khoảng cách giữa hai điểm bất kỳ nó cho biết khoảng cách đó là dài hay ngắn (to hay nhỏ) so với quy chuẩn mà ta xét.

4/ Hệ thống bảng đơn vị dẫn xuất

a/ Hệ thống đơn vị độ dài quy đổi về mét

b/ Một số các đơn vị dẫn xuất của khối lượng quy đổi theo kilogam

Trị số của các tiếp đầu ngữ đứng trước 1 đơn vị vật lý bất kỳ

VD: đơn vị gốc là m thêm tiếp đầu ngữ mm đọc là milimet giá trị 1mm = $$10^-3$$m
đơn vị gốc là g thêm tiếp đầu ngữ Kg đọc là kilogam giá trị 1kg = $$10^3$$ g
c/ Một số đơn vị dẫn xuất đặc biệt được xây dựng từ công thức vật lý, sử dụng chữ cái viết tắt tên của các nhà vật lý có liên quan để định nghĩa

VD: khi xây dựng định luật II, Newton đưa ra biểu thức toán học: F = m.a
trong đó: m là khối lượng (kg), a là gia tốc ($m/s^2$) nên 1N = 1kg. $$1m/s^2$$ hay N = $$kg.m/s^2$$
nếu các nhà vật lý chưa thể tìm được tên thích hợp để đặt cho đơn vị của đại lượng vật lý dẫn xuất thì đơn vị dẫn xuất của đại lượng vật lý để nguyên

VD: động lượng p = m.v
trong đó: m là khối lượng (kg); v: là vận tốc (m/s) => đơn vị của động lượng là kg.m/s

Bảng một số đơn vị dẫn xuất hay dùng đặt theo tên của các nhà vật lý

nguồn vatlypt.com