Chương 5

NHỮNG CƠ SỞ CỦA
KỸ THUẬT

1


NỘI DUNG

2


MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG 5
• Cung cấp cho sinh viên các kiến thức về:
+ đơn vị của hệ thống SI và một số hệ thống khác,
+ toán học cơ bản,
+ những cơ sở kỹ thuật như tĩnh học, động học, nhiệt động lực
học.
• Giúp sinh viên có các kỹ năng:
+ sử dụng và biến đổi các đơn vị,
+ áp dụng toán học cơ bản, những cơ sở kỹ thuật giải quyết
các vấn đề về phân tích và thiết kế hệ thống cơ học phục vụ đồ
án mơn học.
• Tạo cho sinh viên hứng thú khi áp dụng những kiến thức khô khan
vào trong thực tế, phát huy tinh thần say mê của sinh viên để
sáng tạo những mơ hình, cơ cấu, sản phẩm mới .
3


5.1. ĐƠN VỊ

5.1.1 GIỚI THIỆU
• Việc đặt tên chung cho các đơn vị là nhằm phát triển
cho việc quan hệ thương mại và kinh tế giữa các nước
trên thế giới.
• Hệ thống đơn vị đo theo hệ mét và hệ Anh được thành
lập bởi các tổ chức tiêu chuẩn.

4


5.1. ĐƠN VỊ
LỊCH SỬ CÁC ĐƠN VỊ:
- Với các cuộc cách mạng của xã hội việc đo trở nên hết sức cần
thiết để đo chính xác các vật khác nhau.
- Để đảm bảo các tiêu chuẩn thống nhất đối với khối lượng
và việc đo ở Mỹ, hiến pháp cho phép tổ chức hội nghị để thành
lập cơ quan tiêu chuẩn quốc gia.
Conférence Générale des Poids et Mesures CGPM

5


5.1. ĐƠN VỊ
5.1.2. CÁC HỆ THỐNG ĐƠN VỊ
 Hệ thống đơn vị quốc tế (International System of Units, SI
(viết tắt từ tiếng Pháp: Système International d’Unité): được
Viện khoa học Pháp phát triển lần đầu tiên vào năm 1790.
 Được hoàn thiện dần bởi GCWM (General Conference of
Weights and Measures)
 Năm 1960 được thế giới công nhận như là hệ thống đơn

vị đo văn minh, hiện đại.
 ISO 1000.
 Phần lớn các nước trên thế giới sử dụng hệ thống SI nhờ
sự đơn giản của nó (x10)
 Cịn gọi là Hệ mét.
6


5.1. ĐƠN VỊ
• Hệ thống đơn vị của Mỹ (U.S. Customary System of

Units (USCS)):
•
được phát triển từ hệ đơn vị Anh (1824),
được hồn thiện năm 1959.
•
Sử dụng trong các nước thuộc khối liên hiệp
Anh, không được sử dụng rộng rãi.

7


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Các đơn vị cơ bản: Hệ mét được xây dựng dựa trên cơ
sở 7 đơn vị đo cơ bản sau đây:
TT

Tên đại lượng


Tên đơn vị

Ký hiệu
đơn vị

1

Độ dài

mét

m

2

Khối lượng

kilơgam

kg

3

Thời gian

giây

s

4


Cướng độ dịng điện

ampe

A

5

Nhiệt độ nhiệt động
học

kelvin

K

6

Cường độ sáng

candela

cd

7

Lượng chất

mol


mol
8


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Mét là chiều dài của con đường đi của ánh sáng trong chân
không trong một khoảng thời gian 1/299 792 458 của một
giây (tốc độ ánh sáng trong chân khơng chính xác = 299
792 458 m·s-1)
• Kg là đơn vị khối lượng, bằng khối lượng của mẫu
kilôgam quốc tế (platinum-iridium)

9


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• 2 đơn vị đo cơ bản bổ sung:
– Radian (rad): đo góc trong mặt phẳng (plan angle),
góc 2π radians nằm trong đường trịn
– Steradian (sr): đo góc trong khơng gian (solid
angle), góc 4π steradians nằm trong quả cầu.
– 29 đơn vị hệ mét khác được suy ra từ các đơn vị cơ
bản.
– Chữ cái đầu của đơn vị được viết hoa nếu lấy từ tên
người, còn lại viết chữ thường.

10



Biểu đồ liên hệ giữa các đơn vị dẫn
xuất và đơn vị cơ bản hệ SI

11


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Ví dụ các đại lượng mà đơn vị đo được suy ra từ
các đơn vị cơ bản:
Đại
lượng đo

Đơn vị SI

Ký hiệu

Diện tích

mét vng

m2

Tốc độ

mét/giây

m/s


Tỉ trọng

kg/mét khối

kg/m3

12


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Ví dụ: các đại lượng đo có tên đặc biệt
Đại lượng

Tên SI

Ký hiệu SI

Đơn vị SI
khác

Tần số

hertz

Hz

Chu kỳ/s

Lực


newton

N

kg*m/s2

Điện trở

ohm



V/A

13


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Các đơn vị dùng hệ SI:
Tên

Ký hiệu Giá trị trong SI

Phút

min

1 min = 60 s


Giờ

h

1 h = 3600 s

Độ

°

1° = /180 rad

14


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
•Các đơn vị dẫn xuất:
Dựa vào các đơn vị cơ bản ta xây dựng các đơn vị dẫn xuất của SI cho
những đại lượng cần thiết thuộc mọi lĩnh vực như cơ, điện từ, quang,
âm, hoá lý, bức xạ ionhoá, vật lý nguyên tử và hạt nhân, v.v...
Có 29 đơn vị dẫn xuất.
TT

Tên đại lượng

Tên đơn vị

Ký

hiệu

1

Góc phẳng

radian

rad

2

Góc khối

steradian

sr

3

Diện tích

Mét vng

m2

4

Thể tích


Mét khối

m3

5

Tần số

héc

Hz

6

Khối lượng riêng

Kikogam trên mét khối

Kg/m3

7

Vận tốc

Mét trên giây

m/s
15



5.1. ĐƠN VỊ
• Các đơn vị dẫn xuất:

HỆ MÉT

TT

Tên đại lượng

Tên đơn vị

Ký
hiệu

8

Vận tốc góc

Radian trên giây

rad/s

9

Gia tốc

Mét trên giây bình phương

m/s2


10

Gia tốc góc

radian trên giây bình phương

11

Lực

niuton

N

12

Áp suất

pascan

Pa

13

Độ nhớt động lực

Niuton giây trên mét bình
phương

14


Độ nhớt động

Mét vng trên giây

15

Cơng, năng lượng,
nhiệt lượng

jun

J

16

Cơng suất

ốt

W

17

Điện lượng

culơng

C


Rad/s2

N.s/m2
m2 /s

16


5.1. ĐƠN VỊ
HỆ MÉT
• Các đơn vị dẫn xuất:
TT

Tên đại lượng

Tên đơn vị

Ký hiệu

18

Điện thế, hiệu điện thế, suất von
điện động

19

Cuờng độ điện trường

Von trên mét


20

Điện trở

ôm

Ω

21

Điện dung

fara

F

23

Hệ số tự cảm

henry

H

24

Cảm ứng từ

tesla


T

25

Cường độ điện trường

Ampe trên mét

26

Hiệu từ thế

ampe

A

27

Quang thơng

lumen

lm

28

Độ chói

Candela trên mét vng


29

Độ rọi

lux

V
v/m

A/m

Cd/m2
lx
17


• Ước và bội thập phân của SI:
Được thành lập theo nguyên tắc thập
phân, mỗi đơn vị lớn hơn hoặc bé hơn
nhau 10 lần, bằng cách ghép tên ( hoặc ký
hiệu) của tiếp đầu ngữ ước, bội với tên
hoặc ký hiệu) của đơn vị.
 Các tiếp đầu ngữ ước bội thập phân của
SI trong bảng dưới đây:
18


5.1. ĐƠN VỊ
Tên gọi


Ký hiệu

Hệ số nhân
với đơn vị

Tên gọi

Ký hiệu

Hệ số nhân
với đơn vị

yocto

y

10-24

deca

da

10

zepto

z

10-21


hecto

h

102

atto

a

10-18

kilo

k

103

femto

f

10-15

mega

M

106


pico

p

10-12

giga

G

109

nano

n

10-9

tera

T

1012

micro

μ

10-6


peta

P

1015

mili

m

10-3

exa

E

1018

centi

c

10-2

zetta

Z

1021


deci

d

10-1

yotta

X

1024
19


5.1. ĐƠN VỊ
Tiếp đầu ngữ của hệ SI
S

20


5.1. ĐƠN VỊ
ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG HỢP PHÁP CỦA ViỆT NAM
Đơn vị đo lường hợp pháp nước ta gồm 116 đơn vị được quy
định cụ thể cho 108 đại lượng thuộc các lĩnh vựckhác nhau.
Đơn vị đo lường hợp pháp, gọi tắt là đơn vị hơp pháp, là
đơn vị đo lường được Nhà nước công nhận và cho phép sử
dụng. Pháp lệnh đo lường ( 1999) đã công nhận hệ đơn vị quốc
tế (SI) và giao Chính phủ quy định đơn vị đo lường hợp pháp
của nhà nước ta phù hợp với SI.

Cho phép sử dụng tất cả các đơn vị dẫn xuất nhất quán từ SI
khác và các đơn vị theo thang đo quy ước mà quốc tế đã
thống nhất. Những đơn vị này cũng được coi là đơn vị đo lường
hợp pháp của Việt Nam.

21


5.1. ĐƠN VỊ
CÁCH ViẾT GIÁ TRỊ CỦA ĐẠI LƯỢNG
•Khi viết giá trị của đại lượng phải tuân theo các quy định thống
nhất của quốc tế và nước ta đã chấp nhận thể hiện trong Nghị
định 65/2001 NĐ-CP về đơn vị hợp pháp như:
Không dùng dấu chấm (.) mà dùng một khoảng cách để
phân các nhóm số.
•Ví dụ: khơng viết 1.254.056,730 mà viết 1 254 056,73
Với ký hiệu là tích của nhiều đơn vị thì giữa các ký hiệu đơn
vị phải có dấu chấm (.) với ý nghĩa là dấu nhân.
Ví dụ: đơn vị công là niuton trên mét: N.m

22


5.1. ĐƠN VỊ
CÁCH ViẾT GIÁ TRỊ CỦA ĐẠI LƯỢNG
• Với ký hiệu là thương của nhiều đơn vị, khi viết có thể dùng vạch
ngang, vạch xiên, tích các đơn vị thuộc mẫu số phải để trong
ngoặc, có thể dùng lũy thừa âm. Ví dụ đơn vị “ốt trên met
kelvin” : W/(m.K) hay W. m-1.K-1
• Ký hiệu đơn vị phải để sau và trên cùng một dòng với trị số của

đại lượng, kể cả khi trị số là số thập phân; giữa chữ số sau
cùng và ký hiệu phải có khoảng cách.Ví dụ 100,5 m; 9,25 kg.
• Khi ghi giá trị đại lượng có kèm theo độ lệch, trị số và độ lệch
phải đặt trong dấu ngoặc hoặc viết ký hiệu đơn vị lần lượt sau
trị số và độ lệch.
Ví dụ: (1000,0 ±0,1 g) hoặc 100,0 g ± 0,1 g

23


• Nên ghi:
12 kN = 12 x 103 N , không ghi 12 000 N
3.94 mm = 3.94 x 10-3 m không ghi 0.00394 m
14.01 kN m-2 = 14.01 x 103 N m-2
không ghi 14 010 N m-2

24


5.1. ĐƠN VỊ
ĐƠN VỊ DÙNG Ở MỸ (USCS)

25