Công Cụ Chuyển Đổi Độ Dài

Hướng Dẫn Toàn Diện về Đo Lường Chiều Dài

Từ các nền văn minh cổ đại đo lường bằng các bộ phận cơ thể đến các định nghĩa chính xác lượng tử hiện đại, đo lường chiều dài tạo nên nền tảng của khoa học, kỹ thuật và cuộc sống hàng ngày. Nắm vững nghệ thuật chuyển đổi chiều dài với hướng dẫn toàn diện của chúng tôi.

Các Đơn Vị Đo Chiều Dài Cơ Bản

Mét (m)
Đơn vị cơ bản của SI về chiều dài, được định nghĩa là quãng đường mà ánh sáng đi được trong chân không trong khoảng thời gian 1/299.792.458 giây. Định nghĩa này đảm bảo độ chính xác tuyệt đối và tính phổ quát trong mọi ứng dụng khoa học.

Hệ Mét (SI)

Đơn vị Cơ bản: Mét (m)

Ưu điểm: Dựa trên hệ thập phân, phổ quát, tiêu chuẩn khoa học

Sử dụng: Hơn 195 quốc gia trên toàn thế giới, tất cả các lĩnh vực khoa học

  • nanômét
    10⁻⁹ m - Đo lường ở thang nguyên tử
  • milimét
    10⁻³ m - Kỹ thuật chính xác
  • kilômét
    10³ m - Khoảng cách địa lý

Hệ Thống Anh

Đơn vị Cơ bản: Foot (ft)

Ưu điểm: Trực quan theo quy mô con người, quen thuộc về mặt văn hóa

Sử dụng: Hoa Kỳ, một số ứng dụng ở Vương quốc Anh

  • inch
    1/12 ft - Các phép đo chính xác nhỏ
  • yard
    3 ft - Vải, sân thể thao
  • dặm (quốc tế)
    5.280 ft - Khoảng cách đường bộ
Các Khái niệm Đo lường Chiều dài Thiết yếu
  • Mét (m) là đơn vị cơ bản của SI được định nghĩa bằng tốc độ ánh sáng - cung cấp độ chính xác tuyệt đối cho tất cả các phép đo.
  • Hệ mét sử dụng các tiền tố thập phân (nano-, milli-, kilo-) làm cho việc chuyển đổi trở nên đơn giản và chính xác.
  • Hệ thống Anh cung cấp sự trực quan ở quy mô con người nhưng đòi hỏi phải ghi nhớ các hệ số chuyển đổi.
  • Chọn hệ mét cho công việc khoa học và các dự án quốc tế, và hệ thống Anh cho xây dựng ở Hoa Kỳ và sử dụng hàng ngày.
  • Hiểu cả hai hệ thống là điều cần thiết cho kỹ thuật, sản xuất và giao tiếp toàn cầu.

Sự Phát Triển Lịch Sử của các Tiêu Chuẩn Chiều Dài

Nguồn Gốc Cổ Đại

Các đơn vị dựa trên cơ thể:

  • Thước: Chiều dài cẳng tay (≈18 inch)
  • Bàn chân: Chiều dài bàn chân người
  • Bước: Chiều dài một bước đôi
  • Gang: Chiều rộng bàn tay (từ ngón cái đến ngón út)

Các đơn vị này thay đổi tùy theo từng cá nhân, gây ra tranh chấp thương mại và hỗn loạn trong đo lường.

Tiêu Chuẩn Hóa Hoàng Gia

Các tiêu chuẩn thời Trung Cổ:

  • Chân của nhà vua: Dựa trên các phép đo của người cai trị
  • Cây sào: 16,5 feet để đo đất
  • Sải: 45 inch để đo vải

Các tiêu chuẩn vật lý được lưu giữ trong kho báu hoàng gia, nhưng vẫn có sự khác biệt giữa các vương quốc.

Cách Mạng Khoa Học

Độ chính xác hiện đại:

  • 1793: Mét được định nghĩa là 1/10.000.000 của kinh tuyến Paris
  • 1960: Được định nghĩa lại bằng cách sử dụng bước sóng của krypton-86
  • 1983: Định nghĩa hiện tại sử dụng tốc độ ánh sáng

Mỗi lần định nghĩa lại đều làm tăng độ chính xác và khả năng tái tạo phổ quát.

Đo lường Chiều dài trong Lịch sử
  • Các nền văn minh cổ đại đã sử dụng các bộ phận cơ thể (thước, chân, gang) để tạo ra các phép đo tiêu chuẩn hóa đầu tiên.
  • Thương mại thời trung cổ đòi hỏi các đơn vị nhất quán, dẫn đến các tiêu chuẩn hoàng gia và các quy định của phường hội.
  • 1793: Cách mạng Pháp đã tạo ra mét dựa trên chu vi của Trái đất để áp dụng phổ biến.
  • 1889: Thanh mét nguyên mẫu quốc tế đã thiết lập các tiêu chuẩn đo lường toàn cầu.
  • 1983: Định nghĩa mét hiện đại sử dụng tốc độ ánh sáng, mang lại độ chính xác và ổn định tối ưu.

Các Ứng dụng Thực tế trong các Ngành Công nghiệp

Xây dựng và Khảo sát

Độ chính xác trong xây dựng đảm bảo tính toàn vẹn của kết cấu, trong khi khảo sát thiết lập các ranh giới pháp lý và dữ liệu độ cao.

  • Quy chuẩn xây dựng: dung sai ±3 mm đối với thép kết cấu, ±6 mm đối với việc đổ bê tông.
  • Khảo sát đất đai: độ chính xác GPS ±5 cm theo chiều ngang, ±10 cm theo chiều dọc cho công việc ranh giới.
  • Bố trí móng: độ chính xác của máy toàn đạc lên tới ±2 mm đối với các điểm neo quan trọng.
  • San lấp đường: các máy san laser duy trì kiểm soát độ cao ±1 cm trên các nhịp 100 m.

Sản xuất và Kỹ thuật

Dung sai xác định sự phù hợp, chức năng và khả năng thay thế. Các cấp dung sai ISO dao động từ IT01 (0,3 μm) đến IT18 (250 μm).

  • Gia công CNC: tiêu chuẩn ±0,025 mm (±0,001 in), công việc chính xác ±0,005 mm.
  • Lắp ráp vòng bi: dung sai H7/g6 cho các ứng dụng chung, H6/js5 cho độ chính xác.
  • Tấm kim loại: ±0,5 mm cho các đường cong, ±0,1 mm cho việc cắt bằng laser.
  • In 3D: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, độ chính xác của lớp SLM kim loại ±0,05 mm.

Thể thao và Điền kinh

Các kích thước tiêu chuẩn hóa đảm bảo sự cạnh tranh công bằng và tính hợp lệ của các kỷ lục trong các môn thể thao Olympic và chuyên nghiệp.

  • Điền kinh: đường chạy hình bầu dục 400 m ±0,04 m, chiều rộng làn chạy 1,22 m (±0,01 m).
  • Sân bóng đá: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), khung thành 7,32 m × 2,44 m chính xác.
  • Sân bóng rổ: NBA 28,65 m × 15,24 m, chiều cao vành rổ 3,048 m (±6 mm).
  • Bể bơi: Olympic 50 m × 25 m (±0,03 m), chiều rộng làn bơi 2,5 m.

Điều hướng và Lập bản đồ

GPS, GIS và bản đồ học phụ thuộc vào các phép đo chiều dài chính xác để định vị và tính toán khoảng cách.

  • Độ chính xác GPS: dân dụng ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
  • Hải đồ: độ sâu tính bằng mét/sải, khoảng cách tính bằng hải lý.
  • Bản đồ địa hình: khoảng cách đường đồng mức 5-20 m, tỷ lệ 1:25.000 đến 1:50.000.
  • Điều hướng hàng không: các đường hàng không được xác định bằng hải lý, độ cao tính bằng feet so với mực nước biển trung bình.

Thiên văn học và Không gian

Từ khẩu độ kính thiên văn đến các khoảng cách vũ trụ, các phép đo chiều dài bao trùm hơn 60 bậc độ lớn.

  • Khẩu độ kính thiên văn: nghiệp dư 100-300 mm, nghiên cứu gương 8-10 m.
  • Quỹ đạo vệ tinh: LEO 300-2.000 km, độ cao GEO 35.786 km.
  • Phát hiện ngoại hành tinh: phương pháp quá cảnh đo sự thay đổi đường kính của ngôi sao ±0,01%.
  • Khoảng cách thiên hà: được đo bằng Mpc (megaparsec), hằng số Hubble ±2% độ không chắc chắn.

Kính hiển vi và Phòng thí nghiệm

Khoa học sinh học và vật liệu phụ thuộc vào độ chính xác dưới micromet để chụp ảnh tế bào và phân tích cấu trúc nano.

  • Kính hiển vi quang học: độ phân giải ~200 nm (giới hạn nhiễu xạ), khoảng cách làm việc 0,1-10 mm.
  • Kính hiển vi điện tử: độ phân giải SEM 1-5 nm, TEM <0,1 nm để chụp ảnh nguyên tử.
  • Các phép đo tế bào: vi khuẩn 1-10 μm, tế bào động vật có vú đường kính 10-30 μm.
  • AFM (Lực Nguyên tử): độ phân giải Z <0,1 nm, các vùng quét từ 100 nm đến 100 μm.

Thời trang và Dệt may

Kích cỡ quần áo, các phép đo vải và việc phân loại mẫu đòi hỏi các tiêu chuẩn chiều dài nhất quán trong các chuỗi cung ứng toàn cầu.

  • Chiều rộng vải: 110 cm (quần áo), 140-150 cm (vải gia dụng), 280 cm (ga trải giường).
  • Đường may: tiêu chuẩn 1,5 cm (⅝ in), đường may kiểu Pháp 6 mm gấp đôi.
  • Phân loại mẫu: tăng kích thước 5 cm (ngực/eo/hông) cho quần áo nữ.
  • Số lượng sợi: ga trải giường 200-800 sợi mỗi inch (càng cao càng mịn).

Bất động sản và Kiến trúc

Sơ đồ mặt bằng, kích thước lô đất và các yêu cầu về khoảng lùi quy định việc phát triển và định giá bất động sản.

  • Sơ đồ mặt bằng: được vẽ theo tỷ lệ 1:50 hoặc 1:100, kích thước phòng ±5 cm.
  • Chiều cao trần: tiêu chuẩn 2,4-3,0 m cho nhà ở, 3,6-4,5 m cho mục đích thương mại.
  • Khoảng lùi lô đất: phía trước 6-10 m, bên hông 1,5-3 m, phía sau 6-9 m (thay đổi tùy theo quy hoạch).
  • Kích thước cửa: tiêu chuẩn 80 cm × 200 cm, ADA yêu cầu chiều rộng thông thủy 81 cm.

Trực Quan Hóa Toàn Thang Đo - Từ Lượng Tử đến Vũ Trụ

Từ Nhỏ Nhất đến Lớn Nhất
Bộ chuyển đổi của chúng tôi bao gồm một phạm vi đáng kinh ngạc với hơn 50 bậc độ lớn - từ giới hạn cơ bản của không-thời gian (chiều dài Planck) đến vũ trụ quan sát được. Trực quan hóa này cho thấy mỗi loại phù hợp ở đâu trong thang đo lớn của phép đo.

Sự Tiến Triển của Lũy Thừa Mười

Phạm vi Thang ĐoCác Đơn Vị Đại DiệnỨng DụngCác Vật Thể Mẫu
10⁻³⁵ mChiều dài PlanckVật lý lượng tử, lý thuyết dâyGiới hạn cơ bản của không-thời gian
10⁻¹⁵ mFemtomet, FermiVật lý hạt nhânHạt nhân nguyên tử, proton
10⁻¹¹ mBán kính BohrVật lý nguyên tửNguyên tử hydro
10⁻¹⁰ mAngstromHóa học, tinh thể họcBán kính nguyên tử, phân tử
10⁻⁶ mMicromet, MicronSinh học, kính hiển viVi khuẩn, tế bào
10⁻³ mMilimetKỹ thuật, sinh họcCôn trùng, các bộ phận nhỏ
10⁻² mCentimetCác phép đo hàng ngàyĐồng xu, ngón tay
10⁻¹ mDecimet, Bàn tayCác phép đo cơ thểGan bàn tay, các dụng cụ nhỏ
10⁰ mMét, YardThang đo con người, kiến trúcChiều cao con người, đồ nội thất
10³ mKilomet, DặmĐịa lý, giao thông vận tảiThành phố, núi
10⁶ mMegametKhoảng cách lục địaCác quốc gia, hồ lớn
10⁹ mGigametThang đo hành tinhKhoảng cách Trái đất-Mặt trăng, đường kính các hành tinh
10¹¹ mĐơn vị thiên vănHệ mặt trờiKhoảng cách Trái đất-Mặt trời
10¹⁶ mNăm ánh sáng, ParsecKhoảng cách giữa các ngôi saoCác ngôi sao gần đó
10²⁰ mKiloparsecCấu trúc thiên hàCác cụm sao, tinh vân
10²³ mMegaparsecKhoảng cách giữa các thiên hàCác cụm thiên hà
10²⁶ mVũ trụ quan sát đượcVũ trụ họcRìa của vũ trụ
Những Sự Thật Gây Kinh Ngạc về Thang Đo

Hơn 50 Bậc Độ Lớn: Bộ chuyển đổi của chúng tôi bao gồm một phạm vi lớn hơn số lượng nguyên tử trong cơ thể con người (≈10²⁷)!

Độ chính xác là quan trọng: sai số 1% trong việc đo một parsec tương đương với 326 tỷ km - lớn hơn toàn bộ hệ mặt trời của chúng ta.

Cầu nối Văn hóa: từ các đơn vị đo lường cổ đại đến các phép đo lượng tử - kết nối di sản của loài người với khoa học tiên tiến.

Tài liệu Tham khảo Chuyển đổi Thiết yếu

Ví dụ Chuyển đổi Nhanh

1 mét3,2808 feet
1 foot0,3048 mét (chính xác)
1 inch2,540 cm (chính xác)
1 dặm1,609 km
1 yard0,9144 mét (chính xác)

Bảng Chuyển đổi Toàn diện

Đơn vịMétFeetSử dụng Phổ biến
nanômét1 × 10⁻⁹3,28 × 10⁻⁹Thang đo phân tử, nguyên tử
micrômét1 × 10⁻⁶3,28 × 10⁻⁶Tế bào sinh học, độ chính xác
milimét1 × 10⁻³0,00328Các phép đo nhỏ
centimét1 × 10⁻²0,0328Các phép đo cơ thể
inch0,02540,0833Màn hình, dụng cụ
foot0,30481Chiều cao, kích thước phòng
mét13,2808Tiêu chuẩn khoa học
yard0,91443Vải, sân thể thao
kilômét1.0003.280,8Khoảng cách địa lý
dặm (quốc tế)1.609,345.280Khoảng cách đường bộ (Mỹ)

Danh mục Đơn vị Toàn diện

Tài liệu tham khảo đầy đủ về tất cả các đơn vị chiều dài được sắp xếp theo danh mục, với các công thức chuyển đổi và các ghi chú thực tế cho mỗi đơn vị.

SI / Mét

Đơn vị cơ bản của Hệ thống Quốc tế (mét) với các tiền tố thập phân từ atto- đến exa-.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
kilômétkm10001.000 mét. Tiêu chuẩn cho các khoảng cách địa lý, biển báo đường bộ trên toàn thế giới.
métm1Đơn vị cơ bản của SI. Được định nghĩa bằng tốc độ ánh sáng: khoảng cách di chuyển trong 1/299.792.458 giây.
centimétcm0.011/100 mét. Các phép đo cơ thể, các vật dụng hàng ngày.
milimétmm0.0011/1.000 mét. Các phép đo chính xác, các bản vẽ kỹ thuật.
héctôméthm100
đềcamétdam10
đêximétdm0.1
micrômétμm0.000001Micromet (micron). 10⁻⁶ m. Sinh học tế bào, kích thước hạt.
nanômétnm1e-9Nanomet. 10⁻⁹ m. Thang nguyên tử, bước sóng, công nghệ nano.
picômétpm1e-12Picomet. 10⁻¹² m. Chiều dài liên kết nguyên tử.
femtômétfm1e-15Femtomet (fermi). 10⁻¹⁵ m. Vật lý hạt nhân.
attômétam1e-18
examétEm1e+18
pêtamétPm1e+15
têramétTm1e+12
gigamétGm1e+9Gigamet. 10⁹ m. Quỹ đạo hành tinh, thang đo hệ mặt trời.
mêgamétMm1e+6Megamet. 10⁶ m. Khoảng cách lục địa.

Hệ Anh / Thông thường của Hoa Kỳ

Các đơn vị của Hệ thống Anh và Thông thường của Hoa Kỳ dựa trên foot (12 inch).

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
dặm (quốc tế)mi1609.344Dặm pháp định. 5.280 feet = 1.609,344 m. Khoảng cách đường bộ (Hoa Kỳ/Anh).
yardyd0.9144Yard. 3 feet = 0,9144 m. Vải, sân thể thao (Hoa Kỳ).
footft0.3048Foot. 12 inch = 0,3048 m (chính xác). Chiều cao con người, kích thước phòng.
inchin0.0254Inch. 1/12 foot = 2,54 cm (chính xác). Màn hình, dụng cụ, gỗ.
kiloyardkyd914.4
furlongfur201.168Furlong. 1/8 dặm = 660 feet. Đua ngựa, nông nghiệp.
chainch20.1168Xích. 66 feet. Đo đạc đất đai, sân cricket.
rodrd5.0292Sào (rod/pole/perch). 16,5 feet. Đơn vị đo đất lịch sử.
perchperch5.0292
polepole5.0292
linkli0.201168Mắt xích. 1/100 xích = 0,66 foot. Độ chính xác khảo sát.
sảifath1.8288Sải. 6 feet. Đo độ sâu của nước.
league (theo luật định)lea4828.032Dặm. 3 dặm. Đơn vị đo khoảng cách dài cổ xưa.
dây thừngrope6.096
hạt lúa mạchbc0.0084666667

Khoa học phi SI

Các phép đo ở thang nguyên tử, lượng tử và phân tử.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
micronμ0.000001
ångströmÅ1e-10Angstrom. 10⁻¹⁰ m. Bán kính nguyên tử, mạng tinh thể.
fermif1e-15
Độ dài Plancklₚ1.616255e-35
Bán kính Bohra₀5.291772e-11
Đ.V.Đ.D.a.u.5.291772e-11
Đơn vị XX1.002080e-13
bán kính electron (cổ điển)re2.817941e-15

Thiên văn học

Các phép đo khoảng cách trong không gian, giữa các vì sao và trong vũ trụ học.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
năm ánh sángly9.460730e+15Năm ánh sáng. 9,461×10¹⁵ m. Khoảng cách giữa các vì sao.
đơn vị thiên vănAU1.495979e+11
parsecpc3.085678e+16
kiloparseckpc3.085700e+19Kiloparsec. 1.000 parsec. Thang đo cấu trúc thiên hà.
mêgaparsecMpc3.085700e+22Megaparsec. 1 triệu parsec. Khoảng cách vũ trụ học.
Bán kính Xích đạo của Trái đấtR⊕ eq6.378160e+6
Bán kính Cực của Trái đấtR⊕ pol6.356752e+6
Khoảng cách Trái đất-Mặt trờid⊕☉1.496000e+11
Bán kính của Mặt trờiR☉6.960000e+8

Hàng hải

Điều hướng hàng hải dựa trên các phút cung của kinh tuyến Trái đất.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
hải lý (quốc tế)nmi1852Hải lý (quốc tế). 1.852 m chính xác. 1 phút cung của kinh tuyến.
hải lý (Vương quốc Anh)nmi UK1853.184
sải (hàng hải)ftm1.8288
độ dài cápcable185.2Chiều dài cáp. 185,2 m = 1/10 hải lý.
league hàng hải (quốc tế)nl int5556
league hàng hải (Vương quốc Anh)nl UK5559.552

Hệ thống Khảo sát của Hoa Kỳ

Các đơn vị trắc địa có độ chính xác cao để đo đạc đất đai (hơi khác so với tiêu chuẩn).

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
foot (Khảo sát Hoa Kỳ)ft surv0.304800609601Foot Khảo sát của Hoa Kỳ. 1200/3937 m (phân số chính xác). Hồ sơ đất đai pháp lý, độ chính xác trắc địa.
inch (Khảo sát Hoa Kỳ)in surv0.0254000508001
dặm (Khảo sát Hoa Kỳ)mi surv1609.34721869Dặm Khảo sát của Hoa Kỳ. 5.280 feet khảo sát. Độ chính xác trắc địa.
sải (Khảo sát Hoa Kỳ)fath surv1.82880365761
furlong (Khảo sát Hoa Kỳ)fur surv201.168402337
chain (Khảo sát Hoa Kỳ)ch surv20.1168402337Xích Khảo sát. 66 feet khảo sát = 20,11684 m.
link (Khảo sát Hoa Kỳ)li surv2.01168402337Mắt xích Khảo sát. 1/100 xích khảo sát = 7,92 inch.
rod (Khảo sát Hoa Kỳ)rd surv5.02921005842Sào Khảo sát. 16,5 feet khảo sát = 5,0292 m.

In ấn

Các đơn vị thiết kế in ấn và kỹ thuật số (điểm, pica, twips).

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
picapc0.00423333333333Pica. 12 điểm = 1/6 inch (chính xác). Khoảng cách giữa các dòng.
pointpt0.000352777777778
twiptwip0.0000176388888889Twip. 1/20 điểm = 1/1440 inch (chính xác). Đơn vị chính xác của phần mềm.

Kỹ thuật / Độ chính xác

Các đơn vị sản xuất chính xác (mil, microinch, cỡ nòng).

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
milmil0.0000254Phần nghìn của inch. 0,001 in = 0,0254 mm. Cỡ dây, độ dày lớp phủ.
microinchμin2.540000e-8Microinch. 10⁻⁶ inch = 25,4 nm. Thông số kỹ thuật hoàn thiện bề mặt.
centi-inchcin0.000254Centiinch. 0,01 inch = 0,254 mm. Gia công chính xác.
cỡcal0.000254Cỡ nòng. 0,01 inch. Thông số kỹ thuật đường kính đạn.

Khu vực / Văn hóa

Các đơn vị văn hóa truyền thống từ các nền văn minh khác nhau.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
arpent (Pháp)arp58.5216Arpent của Pháp. 58,47 m. Đơn vị đo đất của Louisiana, Quebec.
aln (Thụy Điển)aln0.5937777778
famn (Thụy Điển)famn1.7813333333
ken (Nhật Bản)ken2.11836Ken của Nhật Bản. 1,818 m = 6 shaku. Kiến trúc truyền thống.
archin (Nga)archin0.7112
vara (tarea)vara2.505456
vara (conuquera)vara2.505456
vara (castellana)vara0.835152
sậy dàil reed3.2004
sậyreed2.7432
thước dàil cubit0.5334

Kinh Thánh / Cổ đại

Các tiêu chuẩn đo lường lịch sử, Kinh Thánh và cổ đại.

Đơn vịKý hiệuMétGhi chú
dặm (La Mã)mi rom1479.804
actus (La Mã)actus35.47872
thước (Vương quốc Anh)cubit0.4572
thước (Hy Lạp)cubit0.462788
tayh0.1016
gang tay (vải)span0.2286Gang. 9 inch = 22,86 cm. Sải tay (từ ngón cái đến ngón út).
ellell1.143
bề ngang bàn tayhb0.0762
bề ngang ngón tayfb0.01905
ngón tay (vải)finger0.1143
móng tay (vải)nail0.05715
Chú giải

Mặc định phổ biến trong bộ chuyển đổi

Cơ sở: Hệ số chuyển đổi sang mét (nhân để chuyển đổi SANG mét)

Các Đơn vị Thang đo Thiên văn và Vũ trụ

Vượt ra ngoài Thang đo Con người
Từ hệ mặt trời của chúng ta đến vũ trụ quan sát được, các đơn vị thiên văn giúp chúng ta đo lường những khoảng cách rộng lớn đến nỗi các đơn vị thông thường trở nên vô nghĩa. Các thang đo này dao động từ hàng tỷ km đến hàng nghìn tỷ năm ánh sáng.

Thang đo Hệ mặt trời

  • Kích thước Trái đất
    Bán kính xích đạo: 6.378 km | Bán kính địa cực: 6.357 km
  • Bán kính Mặt trời
    696.000 km - gấp 109 lần bán kính Trái đất
  • Đơn vị Thiên văn (AU)
    149,6 triệu km - Khoảng cách Trái đất-Mặt trời

Thang đo Sao và Thiên hà

  • Năm ánh sáng (ly)
    9,46 nghìn tỷ km - Khoảng cách mà ánh sáng đi được trong một năm
  • Parsec (pc)
    3,26 năm ánh sáng - Phép đo thị sai thiên văn
  • Kiloparsec và Megaparsec
    Khoảng cách thiên hà (kpc) và giữa các thiên hà (Mpc)

Trực quan hóa Thang đo

Proxima Centauri (ngôi sao gần nhất)4,24 năm ánh sáng
Đường kính Dải Ngân hà~100.000 năm ánh sáng
Thiên hà Andromeda2,5 triệu năm ánh sáng
Bán kính Vũ trụ quan sát được46,5 tỷ năm ánh sáng

Các Đơn vị Hàng hải và Điều hướng Biển

Độ chính xác Hàng hải
Điều hướng hàng hải đòi hỏi các đơn vị chuyên dụng dựa trên chu vi Trái đất và nhu cầu thực tế của việc đi biển. Các đơn vị này đã phát triển từ hàng thế kỷ kinh nghiệm đi biển và vẫn còn cần thiết cho các hệ thống định vị hiện đại.

Các Tiêu chuẩn Quốc tế

  • Hải lý (Quốc tế)
    1.852 mét - Chính xác là 1 phút cung của kinh tuyến Trái đất
  • Chiều dài Cáp
    185,2 mét - 1/10 hải lý cho các khoảng cách ngắn
  • Sải (Hàng hải)
    1,83 mét - Đo độ sâu, dựa trên sải tay

Các Biến thể Khu vực

  • Hải lý Anh
    1.853,18 mét - Tiêu chuẩn lịch sử của Hải quân Hoàng gia Anh
  • Hải lý Liên đoàn (Quốc tế)
    5,56 km - 3 hải lý truyền thống
  • Hải lý Liên đoàn (Anh)
    5,56 km - Biến thể của Anh, dài hơn một chút
Tại sao Hải lý lại quan trọng?

Sự kết nối của hải lý với hình học của Trái đất làm cho nó không thể thiếu cho việc định vị. Một hải lý tương đương với một phút vĩ độ, làm cho việc tính toán vị trí trở nên tự nhiên và trực quan trên hải đồ. Mối quan hệ giữa khoảng cách và đo góc này là lý do tại sao các hệ thống GPS và hàng không vẫn sử dụng hải lý ngày nay.

Các Đơn vị Thang đo Khoa học và Nguyên tử

Từ Thang đo Lượng tử đến Phân tử
Từ chiều dài nhỏ nhất có thể (chiều dài Planck) đến các kích thước phân tử, các đơn vị khoa học cho phép các phép đo chính xác trong vật lý, hóa học và công nghệ nano. Các đơn vị này thường có ý nghĩa vật lý cơ bản.

Phân tử và Nguyên tử

  • Angstrom (Å)
    10⁻¹⁰ m - Bán kính nguyên tử, mạng tinh thể
  • Bán kính Bohr
    5,29×10⁻¹¹ m - Trạng thái cơ bản của nguyên tử hydro
  • Micron (μ)
    10⁻⁶ m - Tên gọi khác của micromet

Hạt nhân và Lượng tử

  • Fermi (fm)
    10⁻¹⁵ m - Các phép đo ở thang hạt nhân
  • Chiều dài Planck
    1,616255×10⁻³⁵ m - Giới hạn lượng tử cơ bản (CODATA 2018)
  • Bán kính Cổ điển của Electron
    2,82×10⁻¹⁵ m - Kích thước lý thuyết của electron

Tia X và Quang phổ học

  • Đơn vị X
    1,00×10⁻¹³ m - Tinh thể học tia X
  • Đ.V. Chiều dài
    Giống như bán kính Bohr - Hệ thống đơn vị nguyên tử
  • Thông số Mạng tinh thể
    3,56×10⁻¹⁰ m - Khoảng cách cấu trúc tinh thể

Các Đơn vị Truyền thống Khu vực và Văn hóa

Di sản Văn hóa trong Đo lường
Các hệ thống đo lường truyền thống phản ánh lịch sử, văn hóa và nhu cầu thực tế của các nền văn minh khác nhau. Nhiều hệ thống vẫn được sử dụng cho đến ngày nay cho các mục đích cụ thể, bảo tồn kiến thức văn hóa và ứng dụng thực tế qua nhiều thế kỷ.

Truyền thống Châu Âu

  • Arpent (Pháp)
    58,5 m - Đo đất, vẫn được sử dụng ở Louisiana
  • Aln (Thụy Điển)
    59,4 cm - Đơn vị chiều dài truyền thống của Thụy Điển
  • Famn (Thụy Điển)
    1,78 m - Tương đương sải, đo sải tay
  • Archin (Nga)
    71,1 cm - Đơn vị tiêu chuẩn của Đế quốc Nga

Châu Á và Phương Đông

  • Ken (Nhật Bản)
    2,12 m - Đơn vị kiến trúc truyền thống của Nhật Bản
  • Sậy và Sậy dài
    Các đơn vị Kinh Thánh cổ - 2,74 m và 3,20 m

Thuộc địa Tây Ban Nha

  • Vara (Nhiều loại)
    Các chiều dài khác nhau: Castellana (83,5 cm), Tarea (2,5 m)
  • Thước Dài
    53,3 cm - Phiên bản mở rộng của thước tiêu chuẩn
  • Legua (Dặm)
    4,19 km - Đơn vị đo khoảng cách thuộc địa Tây Ban Nha
  • Estadal
    3,34 m - Cây sào đo đạc thuộc địa
Các Ứng dụng Hiện đại

Nhiều đơn vị khu vực vẫn tồn tại trong các bối cảnh chuyên biệt: arpent của Pháp trong hồ sơ đất đai của Louisiana, ken của Nhật Bản trong kiến trúc truyền thống, và vara của Tây Ban Nha trong các mô tả tài sản ở tây nam Hoa Kỳ. Hiểu các đơn vị này là điều cần thiết cho nghiên cứu lịch sử, tài liệu pháp lý và bảo tồn văn hóa.

Các Đơn vị Kinh Thánh và Lịch sử Cổ đại

Các Phép đo Cổ đại
Từ kỹ thuật La Mã đến các mô tả trong Kinh Thánh, các đơn vị cổ đại cung cấp cái nhìn sâu sắc về các nền văn minh lịch sử và vẫn còn phù hợp cho các nghiên cứu khảo cổ, giải thích văn bản tôn giáo và tái tạo lịch sử.

Đế quốc La Mã

  • Dặm La Mã
    1.480 m - 1.000 bước (mille passus)
  • Actus (La Mã)
    35,5 m - Đơn vị đo đất
  • Passus (Bước La Mã)
    1,48 m - Bước đôi trong hành quân của người La Mã

Kinh Thánh và Tiếng Do Thái

  • Thước (Nhiều loại)
    Anh: 45,7 cm, Hy Lạp: 46,3 cm - Chiều dài cẳng tay
  • Gang và Bề ngang bàn tay
    Gang: 22,9 cm, Bề ngang bàn tay: 7,6 cm
  • Bề ngang ngón tay
    1,9 cm - Đơn vị Kinh Thánh nhỏ nhất

Thời Trung Cổ và Thương mại

  • Bàn tay
    10,2 cm - Vẫn được sử dụng để đo ngựa
  • Sải
    114,3 cm - Tiêu chuẩn đo vải
  • Ngón tay và Móng tay (Vải)
    11,4 cm và 5,7 cm - Độ chính xác của vải

Kỹ thuật và Sản xuất Chính xác

Kỹ thuật Vi mô Chính xác
Sản xuất hiện đại đòi hỏi độ chính xác cực cao. Các đơn vị kỹ thuật cung cấp độ chính xác cần thiết cho hàng không vũ trụ, điện tử và máy móc chính xác, nơi dung sai được đo bằng phần triệu của inch.

Sản xuất Chính xác

  • Mil (Nghìn)
    0,0254 mm - 1/1000 inch, độ dày của dây và tấm
  • Microinch
    0,0254 μm - Thông số kỹ thuật hoàn thiện bề mặt
  • Centiinch
    0,254 mm - Độ chính xác 1/100 inch

Súng và Đạn đạo

  • Cỡ nòng
    0,254 mm - Thông số kỹ thuật đường kính đạn
  • Chiều dài Nòng
    406,4 mm - Nòng súng trường 16 inch tiêu chuẩn
  • Bước xoắn
    254 mm - Một vòng xoắn hoàn chỉnh mỗi 10 inch

Các Đơn vị In ấn và Thiết kế

In ấn và Kỹ thuật số
Các đơn vị in ấn đã phát triển từ nhu cầu in ấn vật lý và vẫn còn cần thiết cho thiết kế kỹ thuật số hiện đại. Các đơn vị này đảm bảo kích thước nhất quán trên các phương tiện khác nhau và duy trì các tiêu chuẩn về khả năng đọc.

In ấn Truyền thống

  • Điểm (pt)
    0,35 mm - Tiêu chuẩn cỡ chữ (1/72 inch)
  • Pica (pc)
    4,23 mm - 12 điểm, khoảng cách giữa các dòng
  • Twip
    0,018 mm - 1/20 điểm, độ chính xác phần mềm

Các Ứng dụng Hiện đại

Thiết kế In ấn: Điểm và pica để kiểm soát bố cục chính xác

Thiết kế Web: Điểm để định cỡ chữ, pica cho các hệ thống lưới

Phần mềm: Twips cho các phép tính nội bộ và độ chính xác

Chuyển đổi Nhanh

  • 72 điểm = 1 inch
  • 6 pica = 1 inch
  • 20 twips = 1 điểm
  • 1440 twips = 1 inch

Hệ thống Khảo sát của Hoa Kỳ - Độ chính xác Trắc địa

Khảo sát Độ chính xác cao
Các đơn vị khảo sát của Hoa Kỳ cung cấp độ chính xác cực cao cần thiết cho việc khảo sát trắc địa, ranh giới tài sản và lập bản đồ quy mô lớn. Các đơn vị này tính đến độ cong của Trái đất và cung cấp độ chính xác pháp lý cho quyền sở hữu đất đai.

Khảo sát vs. Tiêu chuẩn

Sự khác biệt chính: các đơn vị khảo sát của Hoa Kỳ dài hơn một chút so với các đơn vị quốc tế

  • Foot Khảo sát
    30,480061 cm so với 30,48 cm (quốc tế)
  • Dặm Khảo sát
    1.609,347 m so với 1.609,344 m (quốc tế)

Các Đơn vị Đo đất

  • Xích (Khảo sát)
    20,12 m - 66 feet khảo sát, đo đạc đất đai
  • Mắt xích (Khảo sát)
    20,1 cm - 1/100 xích, các phép đo chính xác
  • Sào (Khảo sát)
    5,03 m - 16,5 feet khảo sát
Tầm quan trọng Pháp lý

Các đơn vị khảo sát của Hoa Kỳ có tư cách pháp lý đối với các mô tả tài sản tại Hoa Kỳ. Sự khác biệt nhỏ so với các đơn vị quốc tế có thể dẫn đến sự khác biệt đáng kể trên các khoảng cách lớn, làm cho độ chính xác trở nên quan trọng đối với các ranh giới pháp lý và các dự án xây dựng lớn.

Các Phương pháp Tốt nhất về Độ chính xác và Đo lường

Khái niệm Chính: Độ lặp lại và Độ chính xác

Độ lặp lại: Tính nhất quán của các phép đo lặp lại (kết quả gần nhau như thế nào)

Độ chính xác: Sự gần gũi với giá trị thực (kết quả gần với phép đo thực tế như thế nào)

Cả hai đều cần thiết cho các phép đo chiều dài đáng tin cậy trong các ứng dụng chuyên nghiệp.

Các Công cụ Đo lường và Độ chính xác

Công cụĐộ lặp lạiTốt nhất cho
Thước kẻ±1 mmCác phép đo chung
Thước kẹp±0,02 mmCác bộ phận nhỏ, độ dày
Panme±0,001 mmGia công chính xác
Khoảng cách Laser±1 mmCác khoảng cách lớn
Máy Tọa độ±0,0001 mmKiểm soát chất lượng

Các Chữ số có nghĩa trong Chiều dài

  • Quy tắc chung
    Báo cáo kết quả với độ chính xác phù hợp với dụng cụ đo của bạn
  • Các Phép tính
    Độ chính xác của kết quả cuối cùng bị giới hạn bởi đầu vào ít chính xác nhất
  • Kỹ thuật
    Xem xét các dung sai sản xuất và các đặc tính của vật liệu
  • Tài liệu
    Ghi lại các điều kiện đo và các ước tính về độ không chắc chắn

Mẹo Chuyên nghiệp và Các Phương pháp Tốt nhất

Các Trợ giúp Trí nhớ

  • Mét ≈ Yard: Cả hai đều khoảng 3 feet (mét dài hơn một chút)
  • "Inch-Centimet": 1 inch = 2,54 cm (chính xác)
  • "Dặm-Kilomet": 1 dặm ≈ 1,6 km, 1 km ≈ 0,6 dặm
  • Thang đo Con người: Bước trung bình ≈ 0,75 m, sải tay ≈ chiều cao

Các Lỗi Thường gặp

  • Nhầm lẫn Đơn vị: Luôn ghi rõ đơn vị trong các phép tính
  • Độ chính xác Giả: Không báo cáo 10 chữ số thập phân từ một phép đo bằng thước kẻ
  • Ảnh hưởng của Nhiệt độ: Vật liệu nở ra/co lại theo nhiệt độ
  • Lỗi Thị sai: Đọc các phép đo vuông góc với thang đo

Các Tiêu chuẩn Quốc tế

  • ISO 80000: Tiêu chuẩn quốc tế về các đại lượng và đơn vị
  • Hướng dẫn của NIST: Các tiêu chuẩn đo lường và các phương pháp tốt nhất của Hoa Kỳ
  • BIPM: Cục Cân đo Quốc tế
  • Khả năng Truy xuất nguồn gốc: Liên kết các phép đo với các tiêu chuẩn quốc gia

Các Ứng dụng Thực tế trong các Ngành Công nghiệp

Xây dựng và Khảo sát

Độ chính xác trong xây dựng đảm bảo tính toàn vẹn của kết cấu, trong khi khảo sát thiết lập các ranh giới pháp lý và dữ liệu độ cao.

  • Quy chuẩn xây dựng: dung sai ±3 mm đối với thép kết cấu, ±6 mm đối với việc đổ bê tông.
  • Khảo sát đất đai: độ chính xác GPS ±5 cm theo chiều ngang, ±10 cm theo chiều dọc cho công việc ranh giới.
  • Bố trí móng: độ chính xác của máy toàn đạc lên tới ±2 mm đối với các điểm neo quan trọng.
  • San lấp đường: các máy san laser duy trì kiểm soát độ cao ±1 cm trên các nhịp 100 m.

Sản xuất và Kỹ thuật

Dung sai xác định sự phù hợp, chức năng và khả năng thay thế. Các cấp dung sai ISO dao động từ IT01 (0,3 μm) đến IT18 (250 μm).

  • Gia công CNC: tiêu chuẩn ±0,025 mm (±0,001 in), công việc chính xác ±0,005 mm.
  • Lắp ráp vòng bi: dung sai H7/g6 cho các ứng dụng chung, H6/js5 cho độ chính xác.
  • Tấm kim loại: ±0,5 mm cho các đường cong, ±0,1 mm cho việc cắt bằng laser.
  • In 3D: FDM ±0,5 mm, SLA ±0,1 mm, độ chính xác của lớp SLM kim loại ±0,05 mm.

Thể thao và Điền kinh

Các kích thước tiêu chuẩn hóa đảm bảo sự cạnh tranh công bằng và tính hợp lệ của các kỷ lục trong các môn thể thao Olympic và chuyên nghiệp.

  • Điền kinh: đường chạy hình bầu dục 400 m ±0,04 m, chiều rộng làn chạy 1,22 m (±0,01 m).
  • Sân bóng đá: 100-110 m × 64-75 m (FIFA), khung thành 7,32 m × 2,44 m chính xác.
  • Sân bóng rổ: NBA 28,65 m × 15,24 m, chiều cao vành rổ 3,048 m (±6 mm).
  • Bể bơi: Olympic 50 m × 25 m (±0,03 m), chiều rộng làn bơi 2,5 m.

Điều hướng và Lập bản đồ

GPS, GIS và bản đồ học phụ thuộc vào các phép đo chiều dài chính xác để định vị và tính toán khoảng cách.

  • Độ chính xác GPS: dân dụng ±5 m, WAAS/EGNOS ±1 m, RTK ±2 cm.
  • Hải đồ: độ sâu tính bằng mét/sải, khoảng cách tính bằng hải lý.
  • Bản đồ địa hình: khoảng cách đường đồng mức 5-20 m, tỷ lệ 1:25.000 đến 1:50.000.
  • Điều hướng hàng không: các đường hàng không được xác định bằng hải lý, độ cao tính bằng feet so với mực nước biển trung bình.

Thiên văn học và Không gian

Từ khẩu độ kính thiên văn đến các khoảng cách vũ trụ, các phép đo chiều dài bao trùm hơn 60 bậc độ lớn.

  • Khẩu độ kính thiên văn: nghiệp dư 100-300 mm, nghiên cứu gương 8-10 m.
  • Quỹ đạo vệ tinh: LEO 300-2.000 km, độ cao GEO 35.786 km.
  • Phát hiện ngoại hành tinh: phương pháp quá cảnh đo sự thay đổi đường kính của ngôi sao ±0,01%.
  • Khoảng cách thiên hà: được đo bằng Mpc (megaparsec), hằng số Hubble ±2% độ không chắc chắn.

Kính hiển vi và Phòng thí nghiệm

Khoa học sinh học và vật liệu phụ thuộc vào độ chính xác dưới micromet để chụp ảnh tế bào và phân tích cấu trúc nano.

  • Kính hiển vi quang học: độ phân giải ~200 nm (giới hạn nhiễu xạ), khoảng cách làm việc 0,1-10 mm.
  • Kính hiển vi điện tử: độ phân giải SEM 1-5 nm, TEM <0,1 nm để chụp ảnh nguyên tử.
  • Các phép đo tế bào: vi khuẩn 1-10 μm, tế bào động vật có vú đường kính 10-30 μm.
  • AFM (Lực Nguyên tử): độ phân giải Z <0,1 nm, các vùng quét từ 100 nm đến 100 μm.

Thời trang và Dệt may

Kích cỡ quần áo, các phép đo vải và việc phân loại mẫu đòi hỏi các tiêu chuẩn chiều dài nhất quán trong các chuỗi cung ứng toàn cầu.

  • Chiều rộng vải: 110 cm (quần áo), 140-150 cm (vải gia dụng), 280 cm (ga trải giường).
  • Đường may: tiêu chuẩn 1,5 cm (⅝ in), đường may kiểu Pháp 6 mm gấp đôi.
  • Phân loại mẫu: tăng kích thước 5 cm (ngực/eo/hông) cho quần áo nữ.
  • Số lượng sợi: ga trải giường 200-800 sợi mỗi inch (càng cao càng mịn).

Bất động sản và Kiến trúc

Sơ đồ mặt bằng, kích thước lô đất và các yêu cầu về khoảng lùi quy định việc phát triển và định giá bất động sản.

  • Sơ đồ mặt bằng: được vẽ theo tỷ lệ 1:50 hoặc 1:100, kích thước phòng ±5 cm.
  • Chiều cao trần: tiêu chuẩn 2,4-3,0 m cho nhà ở, 3,6-4,5 m cho mục đích thương mại.
  • Khoảng lùi lô đất: phía trước 6-10 m, bên hông 1,5-3 m, phía sau 6-9 m (thay đổi tùy theo quy hoạch).
  • Kích thước cửa: tiêu chuẩn 80 cm × 200 cm, ADA yêu cầu chiều rộng thông thủy 81 cm.

Câu hỏi Thường gặp

Tại sao Hoa Kỳ không sử dụng hệ mét?

Hoa Kỳ sử dụng một hệ thống kép. Khoa học, y học, quân đội và sản xuất phần lớn sử dụng hệ mét. Các ứng dụng của người tiêu dùng vẫn là hệ thống Anh vì chi phí cơ sở hạ tầng, sự quen thuộc về văn hóa và bản chất dần dần của việc chuyển đổi hệ thống đo lường.

Làm thế nào để tôi nhớ các tiền tố mét?

Sử dụng một câu ghi nhớ. Mỗi bước là ×10 hoặc ÷10. Tập trung vào các tiền tố thường được sử dụng: kilo (×1000), centi (÷100), milli (÷1000).

Sự khác biệt giữa độ lặp lại và độ chính xác là gì?

Độ lặp lại là khả năng lặp lại (kết quả nhất quán). Độ chính xác là sự chính xác (giá trị thực). Bạn có thể lặp lại nhưng không chính xác (sai số hệ thống), hoặc chính xác nhưng không lặp lại (sai số ngẫu nhiên). Các phép đo tốt cần cả hai.

Khi nào tôi nên sử dụng các dụng cụ đo khác nhau?

Thước kẻ: ±1mm, sử dụng chung. Thước kẹp: ±0,1mm, các vật nhỏ. Panme: ±0,01mm, công việc chính xác. Máy đo khoảng cách laser: ±1mm, các khoảng cách dài. Chọn dựa trên độ chính xác cần thiết và kích thước và khả năng tiếp cận của vật thể.

Các phép đo cần chính xác đến mức nào?

Phù hợp độ chính xác với mục đích: xây dựng ±3 mm, gia công ±0,1 mm, nghiên cứu khoa học ±0,001 mm hoặc tốt hơn. Độ chính xác quá mức lãng phí thời gian và tiền bạc, độ chính xác không đủ gây ra hỏng hóc. Xem xét các yêu cầu về dung sai và khả năng đo lường.

Các lỗi chuyển đổi phổ biến nhất là gì?

Nhầm lẫn các phép chuyển đổi diện tích/thể tích (1m² = 10.000cm² chứ không phải 100cm²), trộn lẫn các hệ thống đơn vị giữa chừng tính toán, quên các chữ số có nghĩa, sử dụng các hệ số chuyển đổi sai (5280 feet/dặm so với 1760 yard/dặm), và không kiểm tra tính hợp lý của câu trả lời cuối cùng.

Danh Mục Công Cụ Toàn Diện

Tất cả 71 công cụ có sẵn trên UNITS

Lọc theo:
Danh mục: