CHƯƠNG 3: CÁC PHÉP TOÁN KỸ THUẬT
3.1. CÁC PHÉP TOÁN CƠ BẢN
3.1.1.
Độ chính xác:
Một con số có thể được làm tròn đến chữ
số có nghĩa hoặc chữ số sau dấu thập phân. Số các chữ số có nghĩa là số các chữ
số trong giá trị làm tròn kể từ chữ số khác 0 đầu tiên kể về sau.
1.98735 = 1.987 có 4 chữ số có nghĩa
= 1.987 (có ba chữ số sau dấu thập phân)
2.8567 = 2.86 (có ba chữ số có nghĩa)
= 2.86 (có hai chữ số sau dấu thập phân)
Phân số thập phân
Phân số thập
phân có một mẫu số chia hết cho 10 (10, 100, 1000)
Phân số thập
phân có thể làm tròn đến chữ số thập phân có dấu chấm, kết quả là 43/100 làm
tròn thành 0.43
Tuy nhiên,
đối với những chữ số quá lớn hoặc quá nhỏ thì có thể làm tròn dưới dạng số tiêu
chuẩn.
*Dạng số tiêu chuẩn
300000 có
thể làm tròn thành 3 x 105
0.000003 có
thể làm tròn thành 3 x 10-5
Đối với những
chữ số quá lớn hoặc quá nhỏ thì có thể làm tròn dưới dạng số này
*Ví dụ:
Mặt trời
quay quanh trái đất 93 triệu dặm (93000000) có thể làm tròn thành 9.3 x 107
*Kích thước giới hạn
-
Kích thước danh nghĩa
(ddn): là kích thước dựa vào chức năng của chi tiết, nó đượcxác định sau khi đã
tính toán đảm bảo các thông số kỹ thuật yêu cầu (độ bền, độ cứng …)sau đó được
quy tròn (về phía lớn lên) theo các giá trị của dãy kích thước tiêu chuẩn.
˗
Kích thước thực (dth): Là
kích thước nhận được từ kết quả đo chi tiết với sai số chophép. Ví dụ: Đo kích
thước đường kính chi tiết trục bằng Panme có độ phân giải là 0,001mmnhận được
kết quả đo là: 24,985 mm. Khi đó:
dth = 24,985 mm
˗
Kích thước giới hạn: Là hai
kích thước giới hạn một khoảng nào đó mà kích thướcđạt yêu cầu phải nằm trong
khoảng đó.
dmax = Kích
thước giới hạn lớn nhất.
dmin = Kích
thước giới hạn nhỏ nhất.
˗
Kích thước thực đạt yêu cầu
khi nó thoả mãn điều kiện:dmin ≤ dth ≤ dmax 2.1.2
˗
Sai lệch: Sai lệch là hiệu số đại số giữa một kích thước (kích
thước thực, kích thước giới hạn ...)với kích thước danh nghĩa.
˗
Dung sai gia công được cho
trên bản vẽ dưới dạng hai sai lệch so với kích thước danhnghĩa - được gọi là
sai lệch giới hạn.
Sai lệch giới
hạn quyết định độ chính xác yêu cầucủa các kích thước gia công và xác định đặc
tính của mối ghép.
-
Sai lệch giới hạn: là hiệu
số đại số giữa các kích thước giới hạn và kích thước danhnghĩa.
3.1.2. Pythagoras’ Theorem – Định lý Pitago
*Areas of a square – Diện
tích của một hình vuông
Tính diện tích của hình vuông
Area = a
x a
Or = side2
Or = a2
|
|
Diện tích một hình vuông bằng bình
phương độ dài của cạnh hình vuông đó.
Chú ý:
Các cạnh của một hình vuông bằng nhau nên nếu biết độ dài của một cạnh
thì sẽ tính toán được độ dài các cạnh còn lại.
Tính độ dài của các cạnh của một hình vuông.
|
|
Diện tích = a2
Độ dài của cạnh = √diện tích
|
|
Vi
dụ: tính diện tích của hình sau
|
|
Diện tích = cạnh2
= 9.62
= 92.16
|
|
Ví
dụ: tính độ dài của cạnh
|
|
Độ dài của cạnh = Ödiện
tích
= Ö115
= 10.724mm
|
|
Một tam giác vuông là một tam giác có một
góc vuông; các cạnh kề góc vuông đó còn gọi là cạnh góc vuông thuộc tam giác
đó; cạnh huyền là cạnh đối diện với góc vuông. Trong hình vẽ dưới, a và b là
các cạnh kề(cạnh góc vuông), c là cạnh huyền:
Tổng diện tích của
hai hình vuông vẽ trên cạnh kề của một tam giác vuông bằng diện tích hình vuông vẽ trên cạnh huyềncủa tam giác này.
Tính cạnh huyền
Một tam giác có ba cạnh 3, 4 và 5,
thì nó là tam giác vuông với góc vuông giữa 3 và 4 khi và
chỉ khi 32 + 42 = 52
Tính các cạnh góc vuông
Tính cạnh huyền
36 + 64 = 100
Nhưng nhớ
100 – 36 = 64
100 – 64 = 36
Định
lý Pytago được ứng dụng để tính toán các bài toán liên quan đến tam giác nếu biết
độ dài của hai cạnh.
*Định
lý Pytago
-
Một tam giác vuông là một tam giác có một góc vuông; các
cạnh kề góc vuông đó còn gọi là cạnh góc vuông thuộc tam giác đó; cạnh huyền là
cạnh đối diện với góc vuông. Trong hình vẽ dưới, a và b là
các cạnh kề(cạnh góc vuông), c là cạnh huyền:
-
Tổng diện tích của hai hình vuông vẽ trên cạnh kề của
một tam giác vuông bằng diện tích hình vuông vẽ trên cạnh huyền của tam giác này.
*Xác định các cạnh của
tam giác
Cạnh huyền (hypotenuse ) là cạnh đối diện với góc vuông, là cạnh dài nhất của tam giác
vuông, h trên hình vẽ.
Cạnh đối (opposite) là cạnh đối diện với
góc A, a trên hình vẽ.
Cạnh kề (adjacent ) là cạnh nối giữa góc A và
góc vuông, b trên hình vẽ.
Ngày nay, chúng ta thường làm việc với các hàm
lượng giác cơ bản kèm theo liên hệ toán học giữa các hàm.
˗
Hàm Sin
˗
Hàm Cos
˗
Hàm Tang
Dựa vào yêu cầu tính giá trị góc và cạnh
để lựa chọn hàm nào phù hợp để tính toán.
Hàm
|
Định
nghĩa
|
Biểu
thức
|
Sin
|
Cạnh đối chia cho cạnh huyền
|
|
Cos
|
Cạnh kề chia cho cạnh huyền
|
|
Tang
|
Cạnh đối chia cho cạnh kề
|
|
Cotang
|
Cạnh kề chia cho cạnh đối
|
|
Hàm Sinq = cạnh đối ÷
cạnh huyền
Hàm sinq = cạnh đối ÷ cạnh
huyền = 12 ÷32 = 0.375
Nếu đã cho
sinq
thì có thể tính góc
0.375 sin-1
= 22.020
Nếu biết
góc có thể tính sin:
22.02 sin =
0.375
Cách đơn giản nhất để nhớ và áp dụng
công thức là sử dụng công thức tam giác bên dưới.
Ví
dụ
Sử dụng
công thức tam giác lấy ngón tay che phần cạnh huyền ta có cạnh đối/sin
Sin 340
là 0.559
Ta có độ dài cạnh
huyền là = 180 ÷ 0.559 = 322mm
*Tính cạnh chưa biết
Hàm
Cos
Cos q = cạnh kề ÷ cạnh huyền
Cos q = cạnh kề
÷ cạnh huyền = 15 ÷38 = 0.395
Nếu biết
cosine q
ta có thể tính góc như sau:
0.395 cos-1
= 66.70
Nếu biết
góc ta có thể tính cos như sau:
66.7 cos = .395
Cos q = Cạnh kề / Cạnh
huyền
Ví dụ, nếu tính cạnh huyền ta có cạnh kề
/ cos
Hàm
Tang:
Cách đơn giản nhất để nhớ và áp dụng
công thức là sử dụng công thức tam giác bên dưới.
Dùng ngón tay chỉ vào giá trị chưa biết
để tính toán thì sẽ thấy hai giá trị đã biết
Ví dụ, nếu tính cạnh đối ta có cạnh kề /
tang
Từ biểu đồ
ta cần tính độ dài của cạnh đối.
Tang 500
là 1.192
Ta có độ dài cạnh
đối là = = 115 ÷ 1.192 = 137.08mm
Tính cạnh chưa biết
*Hàm lượng giác
Sin = cạnh đối ÷ cạnh huyền
Cos = cạnh kề ÷ cạnh huyền
Tang = cạnh đối ÷ cạnh kề
BÀI TẬP ỨNG DỤNG:
Bài tập 1:
Ứng dụng định
lý Pytago trong trường hợp đơn giản nhất là tính toán độ dài của cạnh còn lại
khi biết độ dài của hai cạnh kia.
Lời giải
B2 = 12.72 -
7.32
B2 = 161.29
- 53.29
B2 = 214.58
B = Ö214.58
B = 14.649
|
|
Hướng dẫn:
A2 = 28.32 - 18.92
A2 =
800.89 - 357.21
A2 =
443.68
A
= Ö443.68
A
= 21.064
Bài tập 2:
Tính độ dài cạnh còn lại:
Bài tập 3:
Tính Tang q = cạnh đối ÷ cạnh
kề
Hướng dẫn:
Tang q = cạnh đối ÷ cạnh
kề = 41 ÷30 = 1.367
Nếu biết
tang ta có thể tính góc như sau;
1.367 tan-1
= 53.80
Nếu biết góc,
ta có thể tính tang:
53.8 tan=
1.367
Tang q = cạnh đối
Cạnh kề
Bài
tập 4: Tính
cạnh chưa biết:
Hướng dẫn:
Cos 480
là 0.669
Ta có độ dài cạnh
huyền là = 100 ÷ 0.669 = 149.477mm