Περιεχόμενο
Το σημείο ενός πειράματος είναι να βοηθήσει τον πειραματιστή να καθορίσει τη σχέση μεταξύ δύο μερών μιας φυσικής διαδικασίας ή αντίδρασης. Οι παράγοντες που μπορούν να αλλάξουν αξία κατά τη διάρκεια ενός πειράματος ή μεταξύ πειραμάτων, όπως η θερμοκρασία του νερού, ονομάζονται μεταβλητές, ενώ εκείνοι που παραμένουν οι ίδιοι, όπως η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας σε μια συγκεκριμένη θέση, καλούνται σταθερές.
Σταθερά
Οι πειραματικές σταθερές είναι τιμές που δεν αλλάζουν ούτε κατά τη διάρκεια ούτε μεταξύ των πειραμάτων. Πολλές φυσικές δυνάμεις και ιδιότητες, όπως η ταχύτητα του φωτός και το ατομικό βάρος του χρυσού, είναι πειραματικές σταθερές. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα ακίνητο μπορεί να θεωρηθεί σταθερό για τους σκοπούς ενός πειράματος, παρόλο που τεχνικά μπορεί να αλλάξει υπό ορισμένες συνθήκες. Το σημείο βρασμού του νερού αλλάζει με το υψόμετρο και την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας μειώνεται με την απόσταση από τη γη, αλλά για πειράματα σε μια θέση αυτά μπορούν επίσης να θεωρηθούν σταθερές.
Ανεξάρτητη μεταβλητή
Η ανεξάρτητη μεταβλητή σε ένα πείραμα είναι η μεταβλητή της οποίας η αξία ο επιστήμονας αλλάζει συστηματικά προκειμένου να δούμε τι αποτέλεσμα έχουν οι αλλαγές. Ένα καλά σχεδιασμένο πείραμα έχει μόνο μία ανεξάρτητη μεταβλητή προκειμένου να διατηρηθεί μια δίκαιη δοκιμή. Αν ο πειραματιστής άλλαζε δύο ή περισσότερες μεταβλητές, θα ήταν πιο δύσκολο να εξηγήσουμε τι προκάλεσε τις αλλαγές στα πειραματικά αποτελέσματα. Για παράδειγμα, κάποιος που προσπαθεί να βρει πόσο γρήγορα βράζει το νερό μπορεί να αλλάξει τον όγκο του νερού ή τη θερμοκρασία θέρμανσης, αλλά όχι και τα δύο.
Εξαρτημένη μεταβλητή
Μια εξαρτημένη μεταβλητή είναι αυτή που παρατηρεί ο πειραματιστής για να βρει το αποτέλεσμα της συστηματικής μεταβολής της ανεξάρτητης μεταβλητής. Ενώ ένα πείραμα μπορεί να έχει πολλαπλές εξαρτώμενες μεταβλητές, είναι συχνά πιο σοφό να επικεντρωθεί το πείραμα σε μία εξαρτώμενη μεταβλητή έτσι ώστε η σχέση μεταξύ αυτής και της ανεξάρτητης μεταβλητής να μπορεί να απομονωθεί ξεκάθαρα. Για παράδειγμα, ένα πείραμα θα μπορούσε να εξετάσει πόσο ζάχαρη μπορεί να διαλυθεί σε έναν καθορισμένο όγκο νερού σε διάφορες θερμοκρασίες. Ο πειραματιστής μεταβάλλει συστηματικά τη θερμοκρασία (ανεξάρτητη μεταβλητή) για να δει την επίδρασή του στην ποσότητα της διαλυμένης ζάχαρης (εξαρτώμενη μεταβλητή).
Ελεγχος
Μια ελεγχόμενη μεταβλητή είναι μια μεταβλητή που θα μπορούσε να αλλάξει, αλλά ότι ο πειραματιστής κρατάει εκ προθέσεως σταθερή προκειμένου να απομονωθεί σαφέστερα η σχέση μεταξύ της ανεξάρτητης μεταβλητής και της εξαρτώμενης μεταβλητής. Για παράδειγμα, ένα πείραμα που εξετάζει τη σχέση μεταξύ του πόσο φυτά του ηλιακού φωτός λαμβάνουν (ανεξάρτητη μεταβλητή) και του πόσο ψηλά μεγαλώνουν (εξαρτώμενη μεταβλητή) θα πρέπει να διασφαλίσουν ότι κανένας από τους άλλους παράγοντες δεν αλλάζει. Ο πειραματιστής θα πρέπει να ελέγχει πόσο νερό λαμβάνουν τα φυτά και πότε, ποιο είδος εδάφους φυτεύονται, καθώς και πολλές άλλες μεταβλητές όσο το δυνατόν.