2. Побудова графіків
У лабораторному практикумі і при виконанні розрахунково-графічних (семестрових) робіт з фізики часто виникає необхідність побудови графічних залежностей. При оформленні графіків потрібно слідувати нижчеперелічених правилами.
1. Графіки будують на міліметровому папері форматом не менше ніж 1416мм (сторінка стандартної зошити) .Готовий графік повинен бути підклеєно до звіту по лабораторній роботі. Як виняток допускається побудова залежностей за допомогою стандартних комп'ютерних програм - а й в цьому випадку графіки повинні відповідати усім викладеним тут вимогам (зокрема, мати масштабно-координатну сітку).
2. На координатних осях повинні бути вказані позначення відкладаються величин і одиниці їх виміру.
3. Початок координат, якщо це не обумовлено, може не збігатися з нульовими значеннями величин. Його вибирають таким чином, щоб площа креслення була використана максимально.
4. Експериментальні точки зображуються чітко і крупно: у вигляді гуртків, хрестиків тощо
5. Масштабні поділу на координатних осях слід наносити рівномірно. Координати експериментальних точок на осях не вказують, а лінії, що визначають ці координати, не проводять.
6. Масштаб вибирають таким чином, щоб:
а) крива була рівномірно розтягнута вздовж обох осей (якщо графік являє собою пряму, то кут її нахилу до осей повинен бути близький до 45);
б) положення будь-якої точки можна було визначити легко і швидко (масштаб, при якому читання графіка утруднено, вважається неприйнятним *).
7. Якщо спостерігається значний розкид експериментальних точок, то криву (пряму) слід проводити не по точкам, а між ними - так, щоб кількість точок по обидві сторони від неї було однаковим. Крива повинна бути плавною.
Приклад 7. Нехай потрібно побудувати графік залежності путіS від часу t при рівномірному русі тіла. Експериментальні дані наведені в табл. 4. Два варіанти графіка завісімостіS (t) - оформлений з помилками і правильний - зображені на рис. 4 і 5.
Основні, найбільш типові помилки, яких припускаються студентами при побудові графіків (рис. 4):
неправильно обрані напрямки осей координат: час t є незалежною змінною (аргументом) і має бути відкладено по осі абсцис (горизонтальної), а залежна змінна (функція) - путьS - по осі ординат (вертикальної);
на осі ординат не вказані відкладена величина (час t) і одиниці її вимірювання (с), а на осі абсцис - одиниці виміру шляху S (м) - див. п. 2;
площа креслення використана в повному обсязі (оскільки з умови прикладу не слід, що осі координат повинні починатися з нульових значень, то початок координат слід змістити і за рахунок цього збільшити масштаб графіка) - див. п. 3;
не виділені експериментальні точки - п. 4;
масштабні поділу на осі часу нанесені нерівномірно (якщо є ділення 0 і 5, то наступним має бути 10 і т.д.) - п. 5;
на осі шляху існує більше масштабні ділення, а координати експериментальних точок; проведені зайві пунктирні лінії - див. також п. 5;
графік стислий по осі абсцис за рахунок двох причин: неправильно обраного початку координат (п. 3) і невдалого (занадто дрібного) масштабу - п. 6, а;
обраний вкрай незручний масштаб за часом, в зв'язку з чим читання графіка утруднено - п. 6, б;
неправильно з'єднані експериментальні точки: залежність шляху від часу при рівномірному русі свідомо лінійна, і графік повинен являти собою пряму - п. 7.
Правильно оформлений графік представлений на рис. 5.
* Масштаб є зручним для читання графіка, якщо в одиниці відкладеної по осі величини міститься одна (або дві, п'ять, десять, двадцять, п'ятдесят і т.д.) лінійна одиниця - міліметр або сантиметр. Слід уникати незручного, але часто використовуваного студентами масштабу - 15 або 30мм на одиницю величини.