Σχεδιασμός γραφικής παράστασης

Η προσομοίωση υποδεικνύει έναν τρόπο παρουσίασης και επεξεργασίας των πειραματικών τιμών που έχεις καταγράψει στο εργαστήριο, 2 ανάλογων φυσικών μεγεθών x και y (που έχουν μονάδες μονΧ και μονΥ), όταν αυτά συνδέονται με μία σχέση της μορφής:

y = α·x

όπου α: o συντελεστής αναλογίας των δύο μεγεθών, ο οποίος είναι ένα σταθερό φυσικό μέγεθος που έχει μονάδες μονΥ/μονΧ.
* Όταν η μονΥ είναι ίδια με την μονX, το μέγεθος α δεν έχει μονάδες.

Μετά την εκτέλεση ενός πειράματος και την καταγραφή των μετρήσεων, μπορείς να ακολουθήσεις τα 5 βήματα που αναφέρονται παρακάτω:
Βήμα 1: Καταγραφή τιμών σε πίνακα τιμών και επιλογή συστήματος αξόνων
Βήμα 2: Αρίθμηση αξόνων (βαθμονόμηση)
Βήμα 3: Σχεδιασμός σημείων
Βήμα 4: Σχεδιασμός ευθείας
Βήμα 5: Υπολογισμός του Δy/Δx (κλίση ευθείας)

Επίσης, παρουσιάζονται 2 παραδείγματα στα οποία γίνεται η επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων δύο φυσικών μεγεθών με τα χαρακτηριστικά που αναφέρθηκαν παραπάνω.
1ο παράδειγμα: Μελετάται η τριβή ολίσθησης Τ συναρτήσει της κάθετης δύναμης στήριξης N.
2ο παράδειγμα: Μελετάται η δύναμη F που ασκείται στο άκρο ενός ελατηρίου και το επιμηκύνει συναρτήσει της επιμήκυνσης x που προκαλεί.

Με την προσομοίωση, μπορείς:

Να παρακολουθήσεις τα 5 βήματα που προτείνονται για την παρουσίαση και την επεξεργασία των πειραματικών μετρήσεων 2 φυσικών μεγεθών που αλληλοεπηρεάζονται.
Να μελετήσεις με τον προηγούμενο τρόπο δύο παραδείγματα που έχουν πραγματικές τιμές εργαστηρίου, να δεις πώς γίνεται το γράφημα αυτών των μεγεθών και να υπολογίσεις την κλίση της ευθείας του γραφήματος.

Οδηγίες εκτέλεσης της προσομοίωσης

Στην αρχική οθόνη εμφανίζεται η "Εισαγωγή", όπου περιγράφεται η διαδικασία επεξεργασίας των πειραματικών μετρήσεων που έχουν ληφθεί σε ένα εργαστήριο. Επίσης υπάρχει το πλήκτρο "εισαγωγή" για την επιστροφή στην αρχική οθόνη από τις άλλες οθόνες του προγράμματος.
Επίλεξε το πλήκτρο "βήμα 1", στο οποίο εμφανίζεται ένας Πίνακας Τιμών για 2 φυσικά μεγέθη, το x (με μονάδα μονΧ) και το y (με μονάδα μονY). Ο πίνακας περιέχει 5 ζευγάρια τιμών των δύο μεγεθών. Εδώ μπορείς να εισάγεις τα δικά σου δεδομένα, τα οποία μπορούν να είναι λίγο διαφοροποιημένα από αυτά που δίνονται.
Επίλεξε το πλήκτρο "βήμα 2", στο οποίο γίνεται η αρίθμηση των αξόνων που θα χρησιμοποιηθούν.
Επίλεξε το πλήκτρο "βήμα 3", στο οποίο γίνεται η τοποθέτηση των σημείων στο σύστημα αξόνων y-x.
Επίλεξε το πλήκτρο "βήμα 4", στο οποίο χαράσσεται η ευθεία η οποία περνάει πάνω ή ανάμεσα από τα σημεία.
Επίλεξε το πλήκτρο "βήμα 5", στο οποίο μπορείς να προσδιορίσεις την κλίση της ευθείας Δy/Δx. Θα πρέπει να μετρήσεις τα μεγέθη Δy και Δx, να τα αντικαταστήσεις στο πηλίκο που δίνεται Δy/Δx και το πρόγραμμα θα δώσει το αποτέλεσμα.
Επίλεξε το πλήκτρο "παράδειγμα 1", στο οποίο παρουσιάζεται η μεταβολή της τριβής ολίσθησης T συναρτήσει της κάθετης δύναμης N.
Το πρόγραμμα εμφανίζει τον Πίνακα Τιμών, τοποθετεί τις τιμές σε σύστημα αξόνων T-N και κατασκευάζει το γράφημα T-N.
Από την ευθεία μπορείς να μετρήσεις τα μεγέθη ΔT και ΔN, να τα αντικαταστήσεις στο πηλίκο που δίνεται ΔT/ΔN και τότε το πρόγραμμα υπολογίζει αυτό το πηλίκο.
Επίλεξε το πλήκτρο "παράδειγμα 2", στο οποίο παρουσιάζεται η δύναμη F που ασκείται στο άκρο ενός ελατηρίου και το επιμηκύνει συναρτήσει της επιμήκυνσης x που προκαλεί.
Το πρόγραμμα εμφανίζει τον Πίνακα Τιμών, τοποθετεί τις τιμές σε σύστημα αξόνων F-x και κατασκευάζει το γράφημα F-x.
Από την ευθεία μπορείς να μετρήσεις τα μεγέθη ΔF και Δx, να τα αντικαταστήσεις στο πηλίκο που δίνεται ΔF/Δx και τότε το πρόγραμμα υπολογίζει αυτό το πηλίκο.

Η προσομοίωση λειτουργεί και με το πληκτρολόγιο ως εξής:

Όταν ανοίγει η προσομοίωση, γίνεται πλοήγηση με το πλήκτρο "TAB" στην "καρτέλα συντελεστών" και στην "οθόνη βοήθειας". Τα πλήκτρα ενεργοποιούνται με το "Enter" και η πλοήγηση στις καρτέλες γίνεται ξανά με το "TAB".
Έπειτα η πλοήγηση συνεχίζεται μόνο στην προσομοίωση ως εξής:

Με το πλήκτρο "TAB" επιλέγεις τα πλήκτρα της προσομοίωσης ("εισαγωγή", "βήμα 1", "βήμα 2", "βήμα 3", "βήμα 4", "βήμα 5", "παράδειγμα 1", "παράδειγμα 2"), την καταγραφή των μετρήσεων ("Πίνακας x(μονX), y(μονY)", "Δy", "Δx", "Πίνακας N(N), T(N)", "ΔT", "ΔN", "Πίνακας F(N), x(cm)", "ΔF", "Δx"), τους δρομείς ("αρίθμηση άξονα y", "αρίθμηση άξονα x"), και τα πλήκτρα του template ("ανανέωση", "προβολή πλήρους οθόνης").
Τα πλήκτρα της προσομοίωσης, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου ή τα βέλη του πληκτρολογίου.
Την καταγραφή των μετρήσεων, αφού την επιλέξεις με το "TAB", εισάγεις τιμή με το πληκτρολόγιο.
Τα πλήκτρα του template, αφού τα επιλέξεις με το "TAB", λειτουργούν με το πλήκτρο "space" (κενό) του πληκτρολογίου.
Η σειρά ενεργοποίησης των πλήκτρων/αντικειμένων στην προσομοίωση είναι η εξής:
"προβολή πλήρους οθόνης" → "εισαγωγή" → "βήμα 1" → μετρήσεις "Πίνακα x(μονX), y(μονY)" → "βήμα 2" → αρίθμηση άξονα y → αρίθμηση άξονα x → "βήμα 3" → "βήμα 4" → "βήμα 5" → "Δy" → "Δx" → "παράδειγμα 1" → μετρήσεις "Πίνακα N(N) → T(N)" → "ΔT" → "ΔN" → "παράδειγμα 2" → μετρήσεις "Πίνακα F(N) → x(cm)" → "ΔF" → "Δx" → "ανανέωση template" και επαναλαμβάνεται η ίδια σειρά.