Dalam penyiasatan yang adil, anda mengubah satu kuantiti (pemboleh ubah bebas, independent variable), mengukur satu kuantiti yang bertindak balas (pemboleh ubah bersandar, dependent variable) dan mengekalkan semua yang lain (pemboleh ubah dimalarkan, controlled variables). Soalan jenis ini muncul dalam soalan amali dan perancangan dalam penyiasatan dan penerangan Fizik.
Apakah maksud setiap istilah?
Pemboleh ubah bebas ialah kuantiti yang anda putuskan untuk diubah. Pemboleh ubah bersandar bergantung padanya, jadi anda mengukurnya setiap kali. Pemboleh ubah dimalarkan ialah kuantiti lain yang boleh mempengaruhi keputusan, jadi anda kekalkannya tetap.
Sebabnya ialah keadilan. Jika dua perkara berubah serentak, anda tidak boleh mengatakan yang mana satu menyebabkan perubahan pada keputusan.
Bagaimana mengenal pasti setiap satu daripada perihalan?
- Cari soalan yang ditanya: “bagaimanakah A mempengaruhi B?” A ialah bebas dan B ialah bersandar.
- Tanya apa yang anda tetapkan sebelum setiap percubaan. Itulah pemboleh ubah bebas.
- Tanya apa yang anda baca daripada alat selepas setiap percubaan. Itulah pemboleh ubah bersandar.
- Senaraikan perkara lain yang boleh mengubah bacaan dan nyatakan cara mengekalkan setiap satu.
Contoh berlangkah
Seorang pelajar menyiasat bagaimana panjang bandul ringkas mempengaruhi tempoh ayunannya. Soalannya “bagaimanakah panjang mempengaruhi tempoh?” jadi A ialah panjang dan B ialah tempoh.
Pemboleh ubah bebas: panjang tali, diukur dari pangsi ke pusat ladung, ditetapkan pada 20, 40, 60, 80 dan 100 cm.
Pemboleh ubah bersandar: tempoh T dalam saat. Ia diperoleh dengan mengukur masa 20 ayunan dan membahagikannya dengan 20, supaya kesan masa tindak balas berkurang.
Pemboleh ubah dimalarkan:
- ladung yang sama, jadi jisim tetap;
- sudut lepasan kecil yang sama setiap kali, diukur dengan protraktor;
- jam randik yang sama dan orang yang sama mengukur masa, bermula dan berhenti di pusat ayunan.
Jika jisim dan sudut turut berubah, perbezaan pada T boleh datang daripada mana-mana satu daripada tiga faktor itu. Dengan mengekalkannya, perubahan T boleh dikaitkan dengan panjang.
Kesilapan yang perlu diawasi
Seorang pelajar menulis: “Pemboleh ubah bebas ialah masa, kerana itulah yang kita ukur.”
Ini menterbalikkan peranan. Perkataan “bebas” tidak bermaksud “penting” atau “diukur”. Ia bermaksud kuantiti yang dipilih oleh penyiasat.
Anda memilih panjang; masa bergantung pada panjang, jadi masa ialah pemboleh ubah bersandar.
Pembetulannya ialah bertanya “yang mana satu saya tetapkan?” sebelum menamakan sebarang pemboleh ubah.
Semak diri anda
1. Seorang pelajar menggantung beban 1 N hingga 5 N pada sebuah spring dan mengukur panjang spring setiap kali. Namakan pemboleh ubah bebas dan bersandar serta satu pemboleh ubah dimalarkan.
Lihat jawapan
Bebas: beban dalam N. Bersandar: panjang (atau pemanjangan) spring dalam cm. Dimalarkan: spring yang sama setiap kali (atau pembaris dan kedudukan sifar yang sama, atau tidak meregangkan spring melebihi had kenyalnya).
2. Tiga cawan air panas yang serupa ditutup dengan 0, 1 dan 2 lapis kain. Namakan dua pemboleh ubah dimalarkan bagi penyiasatan penyejukan.
Lihat jawapan
Mana-mana dua daripada: suhu awal yang sama, isi padu air yang sama, sela masa yang sama, bilik yang sama tanpa angin, jenis cawan dan penutup yang sama.
3. Seorang pelajar menguji bagaimana panjang dawai mempengaruhi rintangannya tetapi menggunakan dawai lebih tebal bagi setiap panjang yang lebih besar. Apakah yang tidak kena?
Lihat jawapan
Ketebalan (luas keratan rentas) tidak dimalarkan. Kedua-dua panjang dan luas berubah, jadi keputusan rintangan tidak dapat diterangkan oleh panjang sahaja. Dawai yang sama, bahan sama dan ketebalan sama patut digunakan.
Langkah seterusnya
Setelah anda boleh menamakan pemboleh ubah, kemahiran seterusnya ialah memilih paksi graf daripada sesuatu model. Uji seluruh modul dengan set latihan penyiasatan. Penerang had dan pembundaran berguna apabila bacaan yang direkodkan telah dibundarkan.
Jika anda boleh mengulang takrifan tetapi masih teragak-agak apabila menghadapi susunan baharu, itulah jurang penaakulan yang diusahakan oleh guru kami dalam tuisyen Fizik dalam talian secara satu dengan satu.