Kuvaajan piirtäminen
Fysiikassa keskeinen menetelmä on mittaustulosten mallintaminen kuvaajina ja kuvaajien analysointi. Kuvaajissa mittapisteet sijoitetaan koordinaatistoon, jolloin pistejoukon muoto paljastaa mitattujen suureiden välisen riippuvuuden. Riippuvuuden selvittämiseksi kuvaajaa analysoidaan. Mittaustulokset ovat usein erillisinä liitetiedostona, mutta mittaustulokset voidaan antaa myös tehtäväannon yhteydessä.
Kuvaajien tuottamiseen on koejärjestelmässä useita ohjelmistoja, mutta näissä harjoituksissa käytetään Logger Pro:ta. Logger Pro on erittäin käytännöllinen ohjelmisto fysiikan ylioppilaskokeen vaatimuksiin.
Kuvaajan piirtäminen (Logger Pro -ohjelmalla)
YTL:n tiedotteiden mukaan "Mittausaineistoa voidaan antaa osana tehtävänantoa tai erillisinä tiedostoina, jotka tarjotaan useissa eri formaateissa". Pidetyissä ylioppilaskokeissa data on annettu lähes kaikissa mahdollisissa formaateissa, kuten csv-taulukkomuodossa, laskin ohjelmien tiedostoina, GeoGebra-tiedostona ja Logger Pro -tiedostona. Annetuissa tiedostoissa on data taulukoituna, joten kuvaajan tuottaminen tehdään itse.
Mittauspisteistä kuvaajaan
Mittauspisteiden cmbl-liitetiedosto avataan Logger Pro -ohjelmalla. Data on annettu taulukkona sarakkeissa. Kuvaaja piirretään valikon Lisää alavalikosta Kuvaaja. Tarkista että akselit ovat haluamassasi järjestyksesssä ja että yksiköt ja suureet on merkitty oikein.
Kuvaajan oikeanlainen esitys
Kun kuvaaja on lisätty, oletuksena saattaa olla murtoviivaesitys, jossa mittauspisteet yhdistyvät janoilla toisiinsa. Murtoviivaesitys ei kelpaa kuin erikoistapauksissa, joissa mittauspisteitä on hyvin tiheässä eikä sopivaa sovitekäyrää löydy. Kuvaajan asetuksista valitaan mittauspisteet näkyviin ja poistetaan valinta Yhdistä pisteet. Mittauspisteitä mallinnetaan sopivalla sovitekäyträllä, esimerkiksi alla olevan kuvan lineaarisella sovituksella.
Jos mittauspisteitä on paljon (kymmeniä) ja niihin ei löydy järkevää sovitetta, voidaan pisteet yhdistää murtoviivalla. Tällöin kuvaajalle ei saada yhtälöä, mutta sen osia voidaan analysoida muutoin. Alla olevassa kuvaajassa oikeanpuoleisessa kuvaajassa on Yhdistä pisteet -toiminto valittuna. Vasemmanpuoleisessa kuvaajassa mittauspisteet ovat toistensa päällä, mikä tekee kuvaajasta epäsiistimmän näköisen.
Muodostuneesta kuvaajasta tarkistetaan, että pysty- ja vaaka-akselit ovat oikein päin. Akselin suureen valintaa voidaan muuttaa akselin nimen kohdalta. Akseleiden valinta tehdään tehtävään liittyvien lakien perusteella ellei sitä suoraan kerrota tehtävässä. Jos vaaka-akselille vaaditaan suure [[$a$]] ja pystyakselille [[$b$]], voidaan se ilmaista useilla tavoilla.
- "Esitä suureen [[$b$]] riippuvuus [[$a$]]:sta"
- "Piirrä [[$(a,b)$]]-kuvaaja"
- "Piirrä kuvaaja, jossa suure [[$b$]] on suureen [[$a$]] funktiona"
- "Piirrä [[$b(a)$]]"
Akseleit nimetään suureen nimellä tai tunnuksella sekä suureen yksiköllä. Sopivat akselien nimet ovat esimerkiksi [[$\mathrm{Nopeus (m/s)}$]] tai [[$v(\mathrm{m/s})$]]. Kuvaajaa analysoidaan tehtäväannon mukaisella tavalla ennen kuin se liitetään vastauskenttään.
Kuvaajan liittäminen vastauskeen
Kuvaaja liitetään kuvakaappauksena. Tarvittaessa liitetään otetaan useita kuvakaappauksia, jotta on selvää, mitä analyysitoimenpiteitä on tehty. Kuvakaappauksen voi tallentaa kuvana ja avata piirto-ohjelmassa, jos siihen on tarve tehdä lisämerkintöjä.
Vastauskenttään liitetyn kuvakaappauksen yhteyteen perustellaan kuvaajalla tehtävät / tehdyt analyysitoimenpiteet. Vastaukseen liitetystä kuvaajasta on käytävä ilmi analyysitoimenpide, joka on tehty.
- Jos kuvaajalta luetaan arvoja (interpolointi/ekstrapolointi), otetaan kuvankaappaus kohdasta, jossa luettu kohta näkyy.
- Suoran / käyrän sovitus ja sen parametrit (esimerkiksi kulmakerroin) näkyvät kuvankaappauksessa.
- Graafinen integrointi tai derivointi tuloksineen (lukuarvo ja yksikkö) ovat kuvaajassa näkyvissä.