Manual de Grapher (*) - fisica i - ingeniería

Transcripción

Universidad de la Serena – Departamento de Física
Manual Base
Software Grapher 7.0
Coordinación Física 1 - Ingeniería
2015
La Serena, Marzo 2015
MANUAL BÁSICO GRAPHER 7.0
Grapher 7.0 es una excelente herramienta que permite construir gráficos de varios
tipos (lineales, curvas, estadísticos, etc).
1. Entorno de trabajo.
1b
Plot (gráfico)
1a
Worksheet (hoja datos)
Figura 1a: pantalla inicial ; Figura 1b: barra de menú principal (comandos, edición, gráficos)
2. Creando un gráfico.
2.1 Ingresando datos (worksheet)
-
Ingrese todos sus datos en la ventana inferior Worksheet Manager.
Si desea abrir una nueva hoja ingrese a File – New – Worksheet.
Ingrese las columnas de datos que va a usar en su gráfico. Ver figura 2.
1
Figura 2: hoja de datos worksheet. Ingrese todos sus datos vía teclado, cuide de
poner un nombre de variable a cada columna para distinguirla de las otras.
2.2 Guardando datos (.dat, .xls)
-
Para guardar su tabla de datos: hagla click con botón derecho en cualquier parte de la
hoja y elija: File – Save as (ver figura 3).
En el cuadro siguiente coloque un nombre sencillo a su hoja de datos y elija el
directorio donde grabará (pendrive, escritorio u otro).
La extensión puede ser del tipo *.xls (excel) ; *.dat (grapher) u otro. Seleccione tipo
*.dat. (ver figura 4).
Figura 3: Botón derecho mouse en algún sector de la hoja de datos.
2
Presione OK sin realizar ningún
cambio.
Figura 4: Elija nombre sencillo de hoja de datos, y su extensión (*.dat).
2.3 Graficando variables (X, Y)
-
Seleccione el par de columnas a graficar y presione Graph – 2D Graphs – Line/Scatter
Pedirá elegir la tabla de datos worksheet (nombre.dat) que grabó anteriormente,
luego abrir. (ver Figura 5a y 5b.)
Figura 5a: Seleccione dos
columnas con su mouse.
-
Figura 5b: Elija la hoja de datos worksheet que grabó.
Su nuevo entorno de trabajo será como el que se muestra en la figura 6.
3
Para editar
propiedades de
ejes (nombres,
escalas, etc)
Plot (gráfico)
sin editar
Worksheet
Editar
propiedades
Gráficas
Figura 6: Nuevo entorno de trabajo para editar gráfico y lograr los ajustes de éste.
3. Editando un gráfico.
-
Al costado inferior derecho aparece el cuadro de diálogo de edición detallada de un
gráfico, con herramientas tales como: (ver figura 7).
plot-clipping-error bars-labels-symbol-line-fill
Propiedades del gráfico y ajustes de curva.
Ejes de datos graficados, entre otras.
Figura 7: Propiedades del gráfico a editar.
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3.1 Verificando las variables graficadas.
-
-
Según el gráfico a construir debemos pensar en la variables físicas y verificar que éstas
sean puestas adecuadamente (abcisa X y Ordenada Y). Para esto observe en el panel
de edición la zona X column (datos que van en Abcisa) e Y column (datos que van en
Ordenada). (ver figura 8).
Si fuese necesario cambiar la variable por otra haga click sobre column A: x(m) u otra.
Observe como cambia su gráfico inmediatamente después de cambiar las variables.
Para este manual se pretende graficar “X(m) v/s t(s)” , posición en fucnión del
tiempo.
Figura 8: Intercambio de datos (columnas) según variables alegidas.
3.2 Editando ejes de gráficos (títulos, escalas, etc).
-
Al hacer click sobre el eje X podemos cambiar el aspecto de éste, como el largo, color,
posición, escala de datos etc. (ver figura 9)
-
Sin embargo sólo nos interesa ponerle un título o nombre de la variable usada. Para
éste caso, Tiempo (s).
No cambie la información que viene por defecto, salvo el nombre o Title.
En Title marque <Click here to edit text>, aparece el cuadro de diálogo de la figura 10.
Escriba y edite el nombre del eje adecuado, con tipo de letras, tamaños, colores a
gusto, dejamos éstas funciones al alumno.
Haga lo mismo anterior para editar el eje Y. Para éste caso se llama “Posición(m)”.
-
5
Figura 9: Propiedades de eje coordenado a editar.
Figura 10: editor de texto (tipo de letras, tamaños, color, estilos)
3.3 Agregue un Título principal al gráfico con el editor de texto lateral izquierdo
-
.
Puede también agregar figuras geométricas (cuadros, triángulos, etc) para realizar un
dibujo sobre el gráfico o encerrar alguna área de éste.
Puede grabar el gráfico creado en File-Save As. La extensión será del tipo *.grf.
4. Realizando ajustes de curva.
La idea es ajustar la curva obtenida experimentalmente y realizar las asociaciones de
variables adecuadas según la teoría. Existen varios tipos de ajustes, entre otros: Lineales
(Linear), Polinomiales (Polynomial), Logarítmicos (exponenciales), etc. Nuestro gráfico
amerita un ajuste de tipo Linear por lo que se observa.
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4.1 Comando FITS (ajuste).
-
Al hacer click sobre la curva creada aparece el cuadro de diálogo de la figura 7.
En Fits, seleccione <Click here to Add/Edit fits> aparece el cuadro de la figura 11.
Figura 11: Cuadro de diálogo de ajuste de curva.
-
Seleccione el ajuste deseado, en este caso Linear.
Presione Add.
En el cuadro central Display Following Fits aparecerá el ajuste realizado en el formato:
Fit 1: Linear, Equation y su formato que podemos editar en Properties al seleccionarlo.
Figura 12a : Seleccione el ajuste fit 1.
Figura 12b: Edite en la zona Line (estilo,
grosor, color) para distinguir el ajuste de la
curva original experimental.
7
-
Con los cambios anteriores, su gráfico debería presentar cambios en la curva. Ver
Figura 13.
Curva ajustada
(discontinua) y la original
(continua) experimental
Figura 13: Vista del gráfico ajustado (fits).
-
En el mismo cuadro 11, en la parte inferior aparece Statistics (estadísticas) presione
Selected Fits (siempre deje seleccionado el ajuste Fits de la figura 12a).
Aparecerá un resumen completo de las variables estadísticas como ecuación
completa, constantes, coeficientes, promedios, número de datos, etc.
Sólo seleccionamos la equation que representa nuestro ajuste (lineal típica de la forma
Y = BX + A).
Luego Clipboard (copiar a) y OK. (Apply)
En el Plot creado presionamos botón Paste (+) soltamos con un click dónde queremos
que aparezca la ecuación. Este paso puede hacerse también con las teclas Ctrl + C y
Ctrl + V. (ver figura 14)
Deshacer
Cortar
Imprimir
Copiar Ctrl + C
Pegar Ctrl+V
Figura 15: comandos típicos de copiar, cortar y pegar.
-
Se puede pegar la tabla de datos desde el worksheet (seleccionar-copiar y pegar en el
plot). Cuidado con el comando CORTAR, éste podría dejar el gráfico EN BLANCO.
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-
El gráfico ajustado y editado básico podría quedar como la figura 15:
Figura 15: gráfico básico terminado que incluye datos graficados, curva ajustada con
su respectiva ecuación.
Observaciones
1. Este manual sólo incluye las herramientas básicas para crear un gráfico de líneas
adecuado y que usaremos en nuestros laboratorios.
2. El resto de los comandos y tareas adicionales se dejan como indagación para el
alumno(a).
3. Los ajustes de cualquier tipo deben ser interpretados y llevados al contexto de la
teoría según corresponda (una variable X en física puede ser posición y no
necesariamente es la abcisa del sistema coordenado).
4. Actualmente las versiones de éste software se encuentran en nuestros
laboratorios, consulte a su profesor como conseguirlo.
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