Câu 8: Giải thích nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học, nguyên tắc chuyển sang chiều khác và nguyên tắc tác động theo chu kỳ? Cho ví dụ?

 Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học:

  Nội dung:

           - Làm đối tượng dao động

          - Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm)

          - Sử dụng tần số cộng hưởng

         - Dùng bộ rung áp điện thay cho bộ rung cơ học

        - Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ

 Giải thích:

         Bộ rung áp điện là bộ dao động dựa trên hiệu ứng áp điện. Nội dung hiệu ứng áp điện: khi nén hoặc kéo căng tinh thể theo phương nhất định, ở một số tinh thể (ví dụ như tinh thể thạch anh) xuất hiện các điện tích trái dấu trên các bề mặt đối diện và chúng thay đổi dấu khi thay đổi chiều của lực cơ học tác động (từ nén sang căng hoặc ngược lại). Ngược lại, nếu đặt trong điện trường thì trong tinh thể xuất hiện lực nén hay căng, tuỳ thuộc vào sự thay đổi chiều của điện trường. Do vậy, nếu điện trường biến thiên thì tinh thể trở thành nguồn dao động. Người ta sử dụng hiệu ứng áp điện ngược để trực tiếp biến đổi điện xoay chiều thành dao động cơ học.

           Nhận xét:

Dao động cơ học, sóng âm là những hiện tượng rất phổ biến trong tự nhiên. Việc học các kiến thức cần chú ý đào sâu khả năng ứng dụng, cụ thể, khả năng giải quyết mâu thuẫn của các kiến thức đó. Ví dụ, dao động kiểu con lắc hay nguồn phát sóng âm cho ta sự thống nhất giữa xa và gần.

Các ví dụ:

     -  Quả chuông, xích đu, võng, cầu bập bênh …

    - Trong kỹ thuật dùng nhiều bộ rung tạo các dao động cơ học.

   - Các loại đồ dùng massage trong gia đình như gối massage, ghế massage, giường massage, …

  Nguyên tắc chuyển sang chiều khác:

 Nội dung:

       - Những khó khăn do chuyển động hay sắp xếp đối tượng theo đường (một chiều) sẽ được khắc phục nếu cho đối tượng khả năng di chuyển trên mặt phẳng hai chiều, tương tự, những bài toán liên quan đến chuyển động hay sắp xếp các đối tượng trên mặt phẳng sẽ được đơn giản hóa khi chuyển sang không gian ba chiều

         -  Chuyển các đối tượng có kết cấu một tầng thành nhiều tầng.

        - Đặt đối tượng nằm nghiêng.

       - Sử dụng mặt sau của diện tích cho trước.

Nhận xét:

       -  Chuyển chiều phản ánh khuynh hướng phát triển, thấy rõ nhất trong các lĩnh vực xây dựng, giao thông vận tải, không gian toán học, vật lý tinh thể, cấu trúc các hợp chất hóa học …

       - Nguyên tắc này nhắc nhở người giải xem xét và tận dụng những nguồn dự trữ về “chiều”, có trong đối tượng và môi trường.

         - Cần rèn luyện cách nhìn đối tượng từ những góc độ khác nhau để thấy hết các khía cạnh, tính chất, …

        - Khắc phục tính ì tâm lý trong việc sử dụng chiều nào đó quen thuộc.

 Các ví dụ:

        - Chìa khóa có răng ở cả hai cạnh nên lúc cho chìa vào ổ không cần chú ý lựa chiều.

       - Các loại quần áo mặc được cả hai mặt.

      -  Nhà ở nhiều tầng.

       - Các đường giao thông nhiều tầng trên mặt đất và dưới mặt đất.

      -  Các công trình làm dưới biển, sông, trong lòng đất.

     - Chữ in nổi, chữ khắc, tranh nổi, …

    - Loại tranh tùy theo góc nghiêng khi nhìn thấy những hình khác nhau.

 Nguyên tắc tác động theo chu kỳ:

 Nội dung:

         - Chuyển tác động liên tục thành tác động theo chu kỳ.

        - Nếu đã có tác động theo chu kỳ, hãy thay đổi chu kỳ.

       - Sử dụng khoảng thời gian giữa các xung để thực hiện tác động khác.

Nhận xét:

       - Từ “tác động” cần hiểu rộng, không nhất thiết phải là lực mà có thể bất kỳ ảnh hưởng nào.

       - Trong hiện thực khách quan có hai mặt đối lập: liên tục và rời rạc. Từ “chu kỳ” ở đây có thể hiểu là rời rạc, ngắt quãng.

      - Việc chuyển sang chế độ xung đem lại những tính chất mới mà chế độ liên tục không có. Ví dụ, tạo sự thống nhất giữa có tác động và không có tác động, tiết kiệm năng lượng, tăng độ tin cậy, …

      - Nguyên tắc tác động theo chu kỳ còn có ý nghĩa đối với con người chứ không chỉ riêng đối với máy móc. Ví dụ, ánh sáng nhấp nháy, âm thanh thay đổi ngắt quãng gây chú ý tốt hơn ánh sáng liên tục hoặc âm thanh đều đều.

Các ví dụ:

       - Các loại đèn chớp dùng cho quảng cáo, tín hiệu báo động, giao thông, …

      - Các loại âm thanh báo hiệu như còi xe cấp cứu, cứu hỏa, báo hiệu xe lùi, báo đổ chuông, máy bận của điện thoại, …

      - Trong điện tử có bộ môn: kỹ thuật xung.

    - Các công việc, yêu cầu có tính định kỳ như quảng cáo, lên lịch thực hiện định kỳ, ôn tập định kỳ trong học tập, giữ mối liên lạc với mọi người bằng email, điện thoại theo định kỳ.