Có thể nói, đơn vị đo độ dài là một trong những loại đơn vị đo được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực từ đời sống hàng ngày đến khoa học kỹ thuật. Vậy đâu là các đơn vị đo chiều dài phổ biến và bảng đơn vị đo chiều dài chuẩn đang được áp dụng hiện nay?
Người xưa có câu: “Sai một li, đi một dặm” . “Li” và “dặm” ở đây chính là đơn vị đo độ dài (li thì rất nhỏ, còn dặm lại rất xa). Thành ngữ này muốn nhắc nhở chúng ta rằng: Chỉ một sai lệch rất nhỏ ban đầu cũng có thể dẫn đến hậu quả lớn về sau. Trong thực tế, điều này thể hiện rất rõ:
• Một cây cầu nếu tính sai chiều dài dầm thép chỉ vài Milimét sẽ không thể lắp khớp, buộc phải gia công lại hoặc thay mới, gây tốn kém thời gian và tiền bạc
• Một vệ tinh nếu tính lệch khoảng cách phóng sẽ đi chệch quỹ đạo hàng nghìn Kilômét, khiến nhiệm vụ thất bại và gây thiệt hại hàng trăm triệu đô la
Do đó, từ những việc nhỏ nhất đến các dự án vĩ mô, mọi kết quả chính xác đều bắt đầu bằng việc nắm vững đơn vị đo độ dài.
Tại Việt Nam hiện nay, chúng ta đang sử dụng các đơn vị đo độ dài hệ mét. Theo đó:
• Mét (Metre) là 1 trong 7 đơn vị cơ bản của hệ đo lường quốc tế (SI), viết tắt là m
• Mét được định nghĩa là chiều dài của quãng đường mà ánh sáng đi được trong chân không, trong khoảng thời gian là 1/299 792 458 giây.
Như đã trình bày, Việt Nam sử dụng bảng đơn vị đo độ dài là mét, đảm bảo thống nhất trong giáo dục, kỹ thuật và sản xuất. Trong hệ mét, các đơn vị đo độ dài thông dụng được sắp xếp theo thứ tự từ lớn đến nhỏ như sau:
Trước khi hệ mét được áp dụng rộng rãi, người Việt Nam sử dụng các bảng đơn vị đo độ dài truyền thống, chủ yếu dựa trên kích thước cơ thể hoặc các vật dụng quen thuộc. Các đơn vị đo độ dài này được hình thành trong xây dựng, buôn bán và sinh hoạt đời sống hằng ngày, với quy ước và giá trị quy đổi theo các bảng dưới đây:
Các đơn vị đo độ dài dựa vào kích thước quen thuộc của cơ thể người, như: Bàn tay, bàn chân hay sải tay, để ước lượng chiều dài một cách nhanh chóng và thuận tiện.
Người Việt xưa sáng tạo ra các đơn vị đo lường như thước – tấc – phân – li để phục vụ đời sống. Các đơn vị đo độ dài này phản ánh cách đo đạc thủ công, mộc mạc nhưng phù hợp với nhu cầu thời bấy giờ.
Để đo quãng đường lớn, người ta thường dùng các đơn vị đo độ dài như dặm và hải lý cho hành trình của tàu thủy, máy bay và tàu hỏa. Chi tiết như bảng sau:
Ngoài các đơn vị đo chuẩn trong hệ mét, ở nhiều lĩnh vực khác nhau như thương mại quốc tế, thiên văn học hay vật lý, người ta còn sử dụng các bảng đơn vị đo độ dài riêng biệt để phù hợp với đặc thù khoảng cách và quy mô.
Một số quốc gia châu Âu và Hoa Kỳ vẫn ưa chuộng hệ đo lường Anh – Mỹ, sử dụng các đơn vị đo độ dài như inch, foot, yard, mile trong xây dựng, sản xuất và giao thương quốc tế. Chi tiết theo bảng đo độ dài dưới đây:
Đặc biệt, trong ngành chế tạo ống và các thiết bị công nghiệp, đơn vị Inch được hiểu theo kích thước danh nghĩa, không phải giá trị đo thuần thúy là 25,4mm. Theo bảng kích thước ống thép, ống 1 Inch tương đương với kích thước DN25 và đường kính ngoài là phi 33,40mm (Hiểu sâu hơn qua bài viết: DN25 là phi bao nhiêu)
Trong thiên văn học, các đơn vị đo độ dài thông thường như mét hay kilômét không còn phù hợp, vì khoảng cách giữa các thiên thể là vô cùng lớn. Thay vào đó, các nhà khoa học sử dụng những đơn vị đo độ dài đặc biệt như năm ánh sáng (ly), đơn vị thiên văn (AU) và parsec (pc). Chi tiết như bảng đơn vị đo độ dài sau:
Với vật lý lượng tử và vật lý hạt nhân, nhiều đại lượng có chiều dài quá nhỏ hoặc quá lớn, đến mức khó hình dung. Để mô tả chính xác các đại lượng này, các nhà khoa học đã phát triển những đơn vị đo độ dài chuyên biệt, phù hợp với từng quy mô nghiên cứu. Dưới đây là một số đơn vị đo độ dài phổ biến:
| Đơn vị | Ký hiệu | Quy đổi sang mét | Mô tả / Ứng dụng |
|---|---|---|---|
| Micrôn (Micromet) | µm | 1×10⁻⁶ m | Đo các cấu trúc vi mô như tế bào, vi khuẩn |
| Angstrom | Å | 1×10⁻¹⁰ m | Đo khoảng cách giữa các nguyên tử, bước sóng tia X |
| Fermi (Femtomet) | fm | 1×10⁻¹⁵ m | Đo kích thước hạt nhân nguyên tử |
| Bán kính Bohr | a₀ | ≈ 5,29×10⁻¹¹ m | Khoảng cách giữa proton và electron trong nguyên tử hydro |
| Độ dài Planck | ℓₚ | ≈ 1,616×10⁻³⁵ m | Đơn vị chiều dài nhỏ nhất có nghĩa trong lý thuyết vật lý hiện đại |
Trong ngành chế tạo van và các loại phụ kiện ống, micromet được hiểu là đơn vị đo độ dày của lớp sơn hoặc lớp mạ. Khi nói độ dày lớp mạ kẽm là 60 ~ 80 µm, tức là độ dày này nằm trong khoảng 60 ~ 80 phần triệu m.
Khả năng chuyển đổi đơn vị đo độ dài không chỉ phục vụ học tập mà còn là kỹ năng thiết thực trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Cụ thể:
• Học sinh, sinh viên: Thường xuyên sử dụng khi làm bài Toán, Vật lý, Địa lý hoặc các bài thực hành.
• Kỹ sư và kiến trúc sư: Cần đổi đơn vị để đọc bản vẽ kỹ thuật, tính toán vật liệu và thi công chính xác.
• Kỹ sư đường ống: Thường xuyên làm việc với các loại ống, van và phụ kiện, nên rất cần biết cách quy đổi sang mm hoặc m sang hệ inch để thiết kế và chọn kích thước chính xác.
• Người làm thương mại, sản xuất: Áp dụng để đo kích thước sản phẩm, đóng gói, vận chuyển hoặc quy đổi tiêu chuẩn quốc tế
• Người học ngoại ngữ, du lịch: Giúp dễ dàng giao tiếp và hiểu các hệ đo lường phổ biến ở nước ngoài như Anh – Mỹ
• Nhà khoa học và người làm nghiên cứu: Sử dụng các đơn vị đo độ dài đặc biệt trong các lĩnh vực như thiên văn, vật lý, sinh học…
Đối với đơn vị đo độ dài hệ mét, để biết cách đổi đơn vị đo độ dài, bạn cần ghi nhớ bảng đơn vị đo độ dài theo thứ tự từ lớn đến bé như sau:
• Kilômét (km) → Hectômét (hm) → Đêcamét (dam) → Mét (m) → Đềximét (dm) → Xentimét (cm) → Milimét (mm)
• Mỗi đơn vị cách nhau 10 lần.
• Khi đổi từ đơn vị lớn → đơn vị bé, bạn nhân với 10 mỗi lần bước qua một đơn vị
• Khi đổi từ đơn vị bé → đơn vị lớn, bạn chia cho 10 mỗi lần bước qua một đơn vị
VD1. Đổi 3 km = ? m
Từ km → m: Qua 3 bậc (km → hm → dam → m). Nhân 10 ba lần: 3 × 10 × 10 × 10 = 3000. Suy ra: 3 km = 3.000 m
Trong bản vẽ đường ống và trong ngành cơ khí nói chung, thay vì sử dụng đơn vị mét (m) làm chuẩn, các Piping engineer đều tuân theo một quy chuẩn độ dài là milimét (mm). Việc này giúp:
• Hạn chế nhầm lẫn khi dùng số thập phân, từ đó dễ đọc và dễ tính toán hơn (VD: 1200 mm rõ ràng hơn 1,2 m)
• Đồng bộ với kích thước danh nghĩa của ống, vốn quy đổi sang mm
• Kích thước danh nghĩa của ống thường được ký hiệu là inch, lúc này cần biết quy đổi inch sang mm hay 1 inch bằng bao nhiêu mm
Để ghi nhớ thật nhanh thứ tự các đơn vị đo độ dài hệ mét, bạn có thể dùng câu sau:
“Không học được, mẹ đánh cho móm ^^!”
(km – hm – dam – m – dm – cm – mm)
Mỗi chữ đầu tương ứng với một đơn vị theo đúng thứ tự từ lớn đến bé, rất dễ thuộc!
• 1 mm ≈ độ dày tờ giấy
• 1 ~ 3 cm ≈ độ dài đốt ngón tay
• 1 m ≈ chiều cao bàn học
• 1 km ≈ đi bộ 10 ~ 15 phút
Trong lĩnh vực công nghiệp, bảng đo độ dài đóng vai trò như tài liệu tra cứu nhanh, giúp kỹ sư, thợ thi công và nhà sản xuất chuyển đổi chính xác giữa các đơn vị đo. Điều này đặc biệt quan trọng khi làm việc với bản vẽ kỹ thuật, thiết bị nhập khẩu hoặc tiêu chuẩn quốc tế.
• Trong cơ khí chế tạo, bảng đơn vị đo chiều dài giúp quy đổi giữa milimét và inch để gia công chi tiết máy theo bản vẽ từ nước ngoài
• Trong sản xuất ống, van công nghiệp và phụ kiện đường ống, kỹ thuật viên thường dùng bảng đo để so sánh kích thước danh nghĩa (DN) với đường kính thực tế theo các tiêu chuẩn khác nhau.
