第4回後半:数式のグラフ化

与えられた数式からグラフを作成する

今回に講義のメインテーマは、与えられた数式からグラフを作成する技の学習です。

よく、「レポートの考察に何を書いたらいいのかわからない」という話を聞きます。
確かに考察は難しいです。
ただ、卒業研究や大学院以上の研究は最先端のことを扱いますが、多くの実験は、昔誰かがやった実験が本当に教科書通りになるかを確かめる実験です。
そういうものは、少し調べると理論的な説明が見つかることが多いです。
理論式をグラフにすることができると、それと自分の実験結果を重ねて、理論通りの結果になったとか、ほぼ理論どおりであるが少しずれているなどがわかります。
それができると、「この実験結果は、こういう理論で説明できる」とか「少し理論とずれたが、その原因は〇〇であると考えられる。」というような感じで考察に書くネタが増えます。

また数学などでも、式だけを見ているとよくわからない関数をグラフ化してみることで、振動しているとか、上がって下がるとか、関数の性質がわかってくることもあります。

このように、数式をグラフ化できるようになると、いろいろと役立つので、その技を紹介します。

実習:
運動方程式と物体の落下


次の実習の前に、九九の表を例に相対参照と絶対参照について学びます。
相対参照と絶対参照は、今回の講義以降も出てくることなので、しっかりと理解しましょう。

実習:
九九の表

実験で「条件を変えたときにどうなるか」ということを考えることがあります。
例えば、いろいろな打ち出し角度で物体を打ち出したときの軌道がどうなるのかということを求めたいとします。
このとき。条件を変えるたびに毎回最初からほぼ同じ作業をしてExcelの表やグラフを作り直すというのは大変です。

しかしExcelでは表の一部を変えると、いろいろなところが連動して変わるという機能があります.
この機能を使い、絶対参照と合わせることで、毎回表やグラフを作りなおすというような作業をしなくても簡単に条件を変えた場合のグラフを作ることができます。
それを学びましょう。

実習:
運動方程式と物体の落下2

Excelでは、3Dグラフ(3次元グラフ)を作ることもできます。
あまり使うことはないかもしれませんが、手で書こうと思ってもなかなか書けないグラフなので、3Dグラフの書き方も知っていて損はないでしょう。

実習
3Dグラフ

課題2

今、実習したものが、自分でできるか復習してみましょう。
課題2-1(Sheet1)は二次元グラフ、課題2-2(Sheet2)は三次元グラフで、実習とは違く数式ですが手順は同じです。

課題2:詳しくはこちら

続いて、実験データ処理に進んでください

:トップに戻る