Διάγραμμα φυσικής

Όταν πολλά παιδιά ακούν τη λέξη «φυσική», τρέχουν αμέσως για κάλυψη. Ωστόσο, όταν οι θεμελιώδεις ιδέες του θέματος κατακτηθούν με τη βοήθεια διαγραμμάτων φυσικής, το θέμα δεν είναι τόσο δύσκολο όσο φαίνεται. Η φυσική μπορεί να βρεθεί παντού γύρω μας, κάτι που είναι μεγάλο όφελος για το θέμα γιατί μας προκαλεί την περιέργεια γι' αυτό. Με αυτόν τον τρόπο, η δημιουργία ενδιαφέροντος για το θέμα γίνεται μια απλή διαδικασία.

Μέσω της χρήσης διαγραμμάτων φυσικής, οι μαθητές μπορούν να οπτικοποιήσουν καλύτερα τα θέματά τους, επιτρέποντάς τους να διατηρήσουν τις πληροφορίες για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Η εκμάθηση με χρήση διαγραμμάτων βοηθά επίσης τους μαθητές να καταγράψουν τις έννοιες με πιο αποτελεσματικό τρόπο, με αποτέλεσμα υψηλότερα αποτελέσματα στις εξετάσεις.

Στη φυσική, χρησιμοποιούμε συχνά διαγράμματα ελεύθερου σώματος, γνωστά και ως διαγράμματα δυνάμεων ή διαγράμματα δυναμικού πεδίου. Τα γραφικά σχέδια που χρησιμοποιούνται για την οπτικοποίηση των εφαρμοζόμενων δυνάμεων και κινήσεων ενός σώματος σε μια δεδομένη κατάσταση, καθώς και για τον υπολογισμό των επακόλουθων αποκρίσεων, αναφέρονται ως διαγράμματα κίνησης δύναμης. Δεν προορίζεται για αυτά τα FBD να κλιμακωθούν. Αντίθετα, συχνά σχεδιάζονται ενώ το πρόβλημα επιλύεται.

Διάφορα βασικά διαγράμματα φυσικής 

Διάγραμμα κυκλώματος:

Στην ηλεκτρική μηχανική, ένα κύκλωμα μπορεί να οριστεί ως ένα κανάλι που συνδέει δύο ή περισσότερα σημεία και επιτρέπει σε ένα ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει μέσα από αυτό. Το διάγραμμα κυκλώματος είναι μια γραφική απεικόνιση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος που χρησιμοποιείται για την επικοινωνία πληροφοριών. Αυτά τα διαγράμματα κυκλώματος απεικονίζουν τις πραγματικές ηλεκτρικές συνδέσεις που υπάρχουν μέσα σε ένα κύκλωμα. Όταν σχεδιάζεται ένα διάγραμμα κυκλώματος, μπορεί επίσης να περιλαμβάνει έναν διακόπτη κυκλώματος, ο οποίος είναι μια συσκευή που διακόπτει την πορεία του ρεύματος όταν είναι απαραίτητο για την προστασία άλλων συσκευών που είναι συνδεδεμένες στο κύκλωμα.

Σχηματικό διάγραμμα:

Ένα σχηματικό διάγραμμα είναι μια αναπαράσταση των στοιχείων ενός συστήματος που χρησιμοποιεί οπτικά σύμβολα αντί για τις συνήθεις ρεαλιστικές φωτογραφίες για να αναπαραστήσει τα στοιχεία του συστήματος. Αυτά τα διαγράμματα συχνά στερούνται όλες τις μη βασικές πληροφορίες.

Διάγραμμα Phasor:

Η γωνιακή συχνότητα, το πλάτος (Α) και η φάση έναρξης μιας ημιτονοειδούς συνάρτησης είναι όλα αμετάβλητα στο χρόνο σε ένα διάγραμμα φάσης, το οποίο είναι ένας σύνθετος ακέραιος που απεικονίζει τη συνάρτηση. Μια φάση είναι ένα διάνυσμα με μια αιχμή βέλους στο ένα άκρο που αντιπροσωπεύει εν μέρει τη μέγιστη τιμή της διανυσματικής ποσότητας (V ή I) και εν μέρει το άκρο του διανύσματος που περιστρέφεται, με τη μέγιστη τιμή της διανυσματικής ποσότητας (V ή I) να είναι τόσο πιο σημαντικό. Η γενικευμένη ημιτονοειδής έκφραση περιλαμβάνει τις φράσεις "lead" και "lag", οι οποίες χρησιμοποιούνται για να δείξουν τη σχέση μιας κυματομορφής με μια άλλη σε σχέση με τη γενικευμένη ημιτονοειδή έκφραση.

Διάγραμμα ακτίνων:

Τα διαγράμματα ακτίνων είναι σχέδια που δείχνουν τη διαδρομή που ακολουθεί το φως προκειμένου ένα άτομο να δει την εικόνα ενός αντικειμένου από μια συγκεκριμένη θέση στην εικόνα του αντικειμένου. Για τις προσπίπτουσες και τις ανακλώμενες ακτίνες, οι ακτίνες (δηλαδή, γραμμές με βέλη) σχεδιάζονται στα διαγράμματα Ray για να τις αναπαραστήσουν. Σχεδιάζονται για να βοηθήσουν στην παρακολούθηση και τον υπολογισμό των κυμάτων ή των σωματιδίων καθώς ταξιδεύουν μέσα από ένα σύστημα που έχει περιοχές ποικίλης ταχύτητας διάδοσης, ανακλαστικές επιφάνειες και ιδιότητες απορρόφησης. Όταν οι ακτίνες υπόκεινται στις συνθήκες που περιγράφονται παραπάνω, μπορούν είτε να λυγίσουν, να αλλάξουν κατεύθυνση ή να αντανακλούν τις επιφάνειες.

Διάγραμμα ενεργειακής ζώνης:

Η ενεργειακή ζώνη είναι το εύρος των ενεργειών που μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο και ορίζεται ως το εύρος των ενεργειών που μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο. Το διάγραμμα ζωνών ενέργειας είναι ένα διάγραμμα που δείχνει τη σχέση μεταξύ των διαφόρων κρίσιμων ενεργειακών επιπέδων και των διαφόρων χωρικών διαστάσεων. Το διάγραμμα ζωνών ενέργειας και η δομή της ζώνης ΔΕΝ πρέπει να συγχέονται μεταξύ τους. Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ μερικών σημαντικών ζωνών ενέργειας, οι οποίες είναι οι εξής:

• Ζάντα Valence
• Ζάντα αγωγιμότητας 
• Απαγορευμένο συγκρότημα 

Συμπέρασμα

Στην πιο βασική του μορφή, ένα διάγραμμα μπορεί να θεωρηθεί ως:μια συλλογή συσκευών οπτικής μορφοποίησης. οθόνη που δεν εμφανίζει αριθμητικά γεγονότα (ποσοτικά δεδομένα), αλλά μάλλον σχέσεις και αφηρημένες πληροφορίες με δομικά στοιχεία κτιρίου, όπως γεωμετρικά σχήματα που ενώνονται με γραμμές, βέλη ή άλλες οπτικές συνδέσεις