MÔ TẢ TÌNH TRẠNG SỰ VIỆC HIỆN TẠI
1. Mô tả tình trạng sự việc hiện tại :
Số lượng công thức yêu cầu học sinh nhớ vận dụng trong chương dao động
cơ rất nhiều chỉ tính phần tô đậm, bắt buộc là 16 công thức nhưng với số lượng
các công thức đó cũng chỉ giải quyết được các câu hỏi rất cơ bản, không thể giải
quyết được hết các dạng bài tập đặt ra của chương này.
Ở phần dao động kiến thức toán liên quan là các công thức lượng giác và
giải các phương trình lượng giác đây là khó khăn lớn đối với đa số các loại đối
tượng học sinh kể cả học sinh khá giỏi vì rất hay sót nghiệm bởi tính lặp lại của
hàm tuần hoàn.
Hiện tại trên đường tròn lượng giác chỉ sử dụng một trục cosin cho phương
trình dao động x = Acos(
t +
) (trục Ox) và các dạng toán chương này thường
căn cứ vào các dữ kiện bài toán cho từ phương trình dao động dạng x
=Acos(t+), để tìm chu kì, tần số, đường đi, khoảng thời gian để đi từ toạ độ x
1
đến toạ độ x
2
, tìm vận tốc, gia tốc tại một thời điểm nào đó, khoảng thời gian lò xo
nén, giãn …
* Nhận thấy một số nhược điểm của phương pháp này khi làm trắc nghiệm:
Sẽ khó khăn cho học sinh khi gặp phải loại câu hỏi dữ kiện bài toán không
cho phương trình dao động dạng li độ x = Acos(t +
) mà cho dạng vận tốc tức
thời v = - Asin(t + ) hoặc cho dạng gia tốc tức thời a = -
2
Acos(t + ). Lúc
này học sinh bị động không thể biểu diển hàm (v) và hàm (a) trên đường tròn
lượng giác. Muốn biểu diễn được trên đường tròn lượng giác thì phải từ hàm (v),
(a) viết lại dạng hàm (x) bằng cách lấy tích phân bậc nhất hàm vận tốc (v) hoặc
bậc 2 hàm gia tốc (a) đây là cách rất khó khăn cho học sinh. Nếu muốn tránh điều
này thì phải nhớ hàm vận tốc (v) sớm pha hơn li độ (x) 1 góc
/ 2
, còn hàm gia tốc
(a) ngược pha với hàm li độ (x) và giải các phương trình lượng giác liên quan điều
này mất nhiều thời gian, chưa muốn nói độ chính xác với đa số học sinh là rất thấp.
Không thể nhớ hết các công thức, các mối quan hệ phức tạp của các đại
lượng cơ học, vì thiếu tính trực quan, thiếu mối quan hệ gắn bó giữa các hiện
tượng vật lý nên thường trả lời sai các câu hỏi dù cơ bản nhất.
Sau đây, chúng tôi xin trình bày một phương pháp khác rất trực quan, thể
hiện được mối quan hệ giữa các đại lượng nhằm giúp các em học sinh và hỗ trợ
giáo viên trong việc giải nhanh nhất, chính
xác nhất các dạng toán về dao động cơ.
II