前回、数学関数としてsinとcosのグラフを描いてみました。今回はそれの続きで物理の基礎である等加速度運動のグラフを描いてみます。
目次
等加速度運動の式
グラフ用にエクセルの表を完成させよう!
グラフを作ろう!
まとめ
等加速度運動の式
まずは等加速度運動の時間と距離の式です。形は以下の通りです。
$$x=v_{0}t+\frac{1}{2}at^2$$
$$x:距離、v_{0}:初速度、a:加速度、t:時間$$
※この記事はエクセルでのグラフの作り方についての説明ですので、詳しい物理の説明については物理を解説しているブログをあたってください。
グラフ用にエクセルの表を完成させよう!
まずは下記の図のようにA列に時間tを1秒ごとに変化するようにデータを作ります。
初速度v0をG1セルに設定(今回は1m/sで固定)、加速度aを0.5,1.0,1.5(m/s2)の3つの場合のデータを作ります。
B列にa=0.5(m/s2)の場合の式を等加速度運動の式の通りに作ります。
C列にa=1.0(m/s2)の場合の式を等加速度運動の式の通りに作ります。
D列にa=1.5(m/s2)の場合の式を等加速度運動の式の通りに作ります。
B~D列まで入力したらそのまま行の値のみコピーします。セルへの$の付け方は上の図たちを参考にしてください。15(s)までコピーします。これで表は完成です! お疲れさまでした。
グラフを作ろう!
グラフの作り方は前回とおんなじです。
「挿入」を選びリボンの「グラフ」の散布図を選びます。
上図のポイントがない散布図を選択します。そうすると下記のグラフができます。ここでグラフタイトルを「等加速度運動(時間tー距離x)」と入力します。
軸タイトル(赤線で括った所)を表示させ「時間t(s)」と「距離x(m)」を入力します。
これで完成です! 簡単でしょう! 加速度別に時間がたつことに進む距離がどう違うかがわかりますね。
まとめ
- 描画したい方程式を用意します
- 関係が見たい変数(x軸とy軸)を決めます。今回は時間tと距離x
- グラフを複数にする場合の変数を決めます。今回は加速度a
- 表を作ります。一番左の列にx軸の値とし、次の列にy軸の値を計算します。複数ある場合はその次の列も使います。これをグラフの数分繰り返します
- グラフ機能で散布図を選んでグラフを作成します
- グラフにタイトルや軸名を入れて完成です