Giản đồ Fresnel và những ứng dụng tuyệt vời trong Vật lý 12.

   Khi mà hình thức thi trắc nghiệm được áp dụng khá rộng rãi như hiện nay thì theo mình việc tìm được một phương pháp giải nhanh gọn chính xác là hết sức cần thiết. Có phương pháp giải tốt giúp chúng ta giải quyết bài toán nhanh, gọn, tìm ra đáp án mà không mất quá nhiều công sức. Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về Phương pháp giản đồ Fresnel trong giải toán Vật lý 12.

Phương pháp giản đồ Fresnel trong Vật lý 12

1. Tìm hiểu chung về phương pháp

   Đây là phương pháp kết hợp giữa việc sử dụng giản đồ vector (hay nói đơn giản là một hệ trục tọa độ vector) cùng với việc tính toán và đặc biệt là kĩ năng bấm máy tính bỏ túi. Nhìn chung chúng ta sẽ biểu diễn các đại lượng cần tính toán dưới dạng vector lên hệ trục tọa độ rồi dựa vào các quy tắc cho trước để tìm ra lời giải.

2. Nội dung phương pháp 

•     Bài toán tổng hợp hai dao động điều hòa: 

Đây là một bài toán khá cơ bản và có thể giải quyết bằng phương pháp lượng giác, áp dụng thẳng công thức hoặc đơn giản là bấm máy tính. Tuy nhiên với việc áp dụng phương pháp giản đồ ta sẽ nhìn toàn diện được bài toán và không bị lúng túng khi đề bài thay đổi yêu cầu.

Ví dụ:                                      Tìm dao động tổng hợp của hai dao động sau:

Giải

Biểu diễn hai dao động trên trên trên cùng một hình vẽ. 

Biểu diễn = sao cho hợp với ox một góc

Biểu diễn = sao cho hợp với ox một góc

Từ hình vẽ ta có là véc tơ biểu diễn dao động tổng hợp.

Từ hình vẽ dễ tính được

A = 5cm

Suy ra

• Bài toán mạch RLC

   Đây cũng là một bài toán phổ biến và được sử dụng nhiều trong đề thi tốt nghiệp cũng như thi đại học. Tương tự bài trên có nhiều hướng để giải quyết bài toán này tuy nhiên Phương pháp giản đồ lại một lần nữa cho thấy sự ưu việt trong cách giải ngắn gọn, triệt để.

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ bên.  Giá trị của các phần tử trong mạch L=1/  (H), C=50/  (F), R=2r. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch  u = UoCos100 t. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A, N là 200V và hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm MN lệch pha so với hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm AB là  /2. Xác định các giá trị Uo, R, r. 

Giải

Vẽ giản đồ như hình 

3. Một số lưu ý

•  Các đại lượng được biểu diễn bởi các vecto mà độ lớn của các vecto tỉ lệ với giá trị của nó.
• Độ lệch pha giữa các đại lượng là góc hợp bởi giữa các vecto tương ứng biểu diễn chúng. Véc tơ “nằm trên” (hướng lên trên) sẽ nhanh pha hơn véc tơ “nằm dưới” (hướng xuống dưới).