اختبار عادل

لكي نقول إن «A أقوى من B»، يجب أن تكون المقارنة عادلة. وهذا يعني تغيير شيء واحد في كل مرة، مع إبقاء كل شيء آخر كما هو.

لنفترض أنك تختبر شرائح من الورق، والغلاف البلاستيكي الشفاف، والقماش الرقيق لمعرفة أيّها يحمل أكبر وزن قبل أن يتمزق. يحتاج الاختبار العادل إلى ما يلي:

• الحجم نفسه للشريحة (العرض والسُّمك والطول نفسه بين المشابك)، لأن الشريحة الأعرض تحمل وزنًا أكبر.
• طريقة التحميل نفسها: أضف الوزن ببطء وبخطوات متساوية، وليس فجأة.
• تعريف واضح للفشل: مثلًا «تنفصل الشريحة إلى قطعتين»، وليس «تبدو ضعيفة».
• الظروف نفسها: تؤثر درجة الحرارة والرطوبة في مواد كثيرة.

قد يكون القياس الواحد مضللًا. تختلف العينات الحقيقية، لذلك كرّر كل اختبار عدة مرات (ثلاث مرات على الأقل)، وسجّل المتوسط الحسابي مع المدى. إذا كانت أحمال الانكسار الثلاثة لنوع واحد من الشرائح هي 412 N و398 N و405 N، فإن المتوسط الحسابي هو 405 N، وتقع النتائج ضمن مسافة تبلغ نحو 14 N منه. أما إذا كانت النتائج الثلاث 250 N و410 N و560 N، فستعرف أن الاختبار غير قابل للتكرار، وستبحث عن السبب.

اكتب دائمًا الوحدة (نيوتن، N، للقوة)، واذكر ما قسته: «حمل الانكسار» هو القوة عند الفشل، وهو يعتمد على حجم العينة. ولمقارنة المواد بدلًا من الشرائح، اقسم على مساحة المقطع العرضي لتحصل على الإجهاد. يبدأ العالم 2 بذلك.