物理学実験のグラフの描き方について

質問

以前に物理学実験のプレゼンをしたのですが、ほとんどの班がグラフの描き方を注意されてました。

PCを使ってグラフを描く時は「エクセルを使うな」と言う先生もいれば「エクセルを使っても良い」と言う先生もいます。私達の班は直線の実験結果が得られたので、近似曲線を使ってグラフを描いたのですが「近似曲線を使って引くのはあんまり良くない」と言われました。更には最小二乗法を良いという先生もいれば良くないという先生もいたりと、先生によって意見が違うのでどうすれば良いのか分かりません。
例えば単純な直線ではなく、空気抵抗による物体の終端速度などのように値が一定に近づくようなグラフは何を根拠にしてどのようにしてグラフを引くのが良いのですか？
大学院生や研究者・技術者はどういう事を気を付けてグラフを描いてるのでしょうか。どなたかお願いします。

回答No.6

foomufoomu · ベストアンサー

＞では近似曲線を使ってはいけない場合、どうやってグラフを引くのですか？
とうぜん折れ線グラフです。

＞マウスでも手書きでグラフが描けるソフト等があるのですか？
どうしてもマウスを使いたいなら、お絵かき系のソフトやOfficeソフトのオートシェイプを使えばよい。

お礼

色々と教えて下さって有難うございました

回答No.5

foomufoomu

「エクセルを使うな」というのは、グラフの書き方の勉強にならないからでしょう。
「エクセルでもよい」はグラフを書くことより、その結果の考察などのほうが、ずっと重要な場合でしょう。

「近似曲線を使う」のは、実験結果に誤差が大きく含まれていて、誤差にとらわれていると、結果の考察がうまくできない場合です。
「近似曲線を使わない」のは、その逆に、誤差と考えられる部分は少なく、細かなところまで見ないと考察できない場合です。
この2つの区別は難しくて、物理や数学の雑誌で、よく取り上げられる話題です。

いずれも、その時の状況によって判断が変わるので、どちらがよいかの一般論はありません。

＞空気抵抗による物体の終端速度などのように・・・何を根拠にしてグラフを引く
グラフを書く段階では何も根拠など考えてはいけません。実験結果は率直にその通りに書かなければいけません。
収束するはずの実験が発散してしまったなら、なにかその原因があるのですから、根拠(理由)を考えるのは、そのあとの話です。

補足

では近似曲線を使ってはいけない場合、どうやってグラフを引くのですか？デジタルで実験レポートやプレゼンを作成する時に、マウスでも手書きでグラフが描けるソフト等があるのですか？

回答No.4

High_Score

基本は折れ線グラフです。直線を引く機会があるとすれば、直線であることがわかっていて、式を求めたいとか、どのくらい線から外れてるとか、周囲の都合から無理やり直線を仮定する必要があるとかです。

大学時代、雲形定規を使うよう言われましたが、今思うと点と点の間などどうなってるか不明なのにそれらしく曲線を引くなんて変だと思います。

回答No.3

doc_somday

グラフは「目的」により描き方が変わります。
また学問の分野でも変わります。
「統計学的処理」すべき時と、すべきで無い時もあります。
エクセルはあまりグラフを描くのに向いていません、
あまりに「幼稚なグラフしか描けない」からです。
またアホな設定を押し付けられるのでプロは非常に
嫌います。エクセルはあくまで「表計算ソフト」
であって、グラフ作成機能は「おまけ」なのです。
エクセルのデータを喰わせて美しいグラフを描いてくれる
ソフトがあります、ほぼ万能なグラフ描きソフトですが
グラフ描きしか出来ません、だが回帰や外挿、内挿
標準偏差その他統計学で必要な全ての事が出来ます。
だがそこまで求められる「状況」か考えた方が良い、
貧しいデータを万能グラフソフトで解析するのは
タダの笑いものにしかなりません。
場合によっては方眼紙の上に裸のデータで曲線グラフ
にするので充分な場合もある事を覚えておいて下さい。

回答No.2

f272

グラフはすべて散布図にする。
実験値はマーカーのみをプロットし，線は付けない。
実験結果に対して理論があれば，その理論に従った線を描く。例えば，空気抵抗による物体の終端速度であればニュートン力学を仮定してもその場所の重力加速度と空気抵抗がわからなければ線は描けないが，実験値にもっとも近くなるように描く。

回答No.1

oo14

気合でしょう。
あるいは願望。
追加実験で予想に近づかなければ、仮定が間違ってるってことだから、
グラフひとつでも真剣にひけば、より真実に早く近づけます。