Dwie serie wykonane w odwrotnej kolejności

Rozwiązanie

Ta sama siła nie dała tego samego wskazania

Różnica 4,6−4,0=0,6 cm wystąpiła przy 2 N, ale po innej historii obciążania. To wskazuje, że sam chwilowy parametr siły może nie wystarczać do opisu. Nie rozstrzyga jeszcze, czy przyczyna leży w sprężynie, przyrządzie czy sposobie odczytu.

Planujemy pomiary rozróżniające hipotezy

Dla relaksacji istotny jest czas: wykonujemy odczyty po jednakowych odstępach od zmiany obciążenia. Dla przesunięcia zera sprawdzamy wskazanie po pełnym odciążeniu. Dla histerezy porównujemy powtarzane cykle obciążania i odciążania w dopuszczalnym zakresie.

Wynik

Możliwe są histereza lub powolna relaksacja sprężyny, ale także zmiana zera albo błąd odczytu. Pomogą pomiary po jednakowym czasie oczekiwania, kontrola zera po odciążeniu i powtórzenie cyklu w dopuszczalnym zakresie sił. Odwrócona kolejność ujawniła, że sama chwilowa siła może nie wystarczać do opisu wyniku. Bez dodatkowych danych nie da się rozstrzygnąć między tymi przyczynami.

Nie wyciągamy zbyt silnego wniossek

Trwałe uszkodzenie jest jedną z możliwych sytuacji, lecz treść nie daje podstaw, by uznać je za pewne. Powolny powrót do poprzedniej długości i zmiana zera mogą dać podobną parę liczb. Surowe dane powinny zawierać siłę, wydłużenie, kierunek zmiany i czas oczekiwania.

Kontrola: gdyby po odpowiednim odczekaniu oba odczyty przy 2 N zbliżyły się do 4,0 cm, hipoteza opóźnionej odpowiedzi zyskałaby znaczenie. Jeśli całe wskazanie wraz z zerem przesunęłoby się o 0,6 cm, należałoby badać układ odniesienia. Dopiero zestaw takich obserwacji pozwala rozróżnić przyczyny.

Przewidywania rozróżniające hipotezy

Dla przesunięcia zera o +0,6 cm spodziewamy się podobnej zmiany także po całkowitym odciążeniu. Dla powolnej odpowiedzi przyrządu lub sprężyny różnica przy 2 N może maleć z czasem oczekiwania. Dla powtarzalnej histerezy krzywe obciążania i odciążania pozostaną rozdzielone przy jednakowym sposobie wykonywania cyklu. Te przewidywania kierują następną próbą. Żadne nie jest wnioskiem z samej pary 4,0 i 4,6 cm; oryginalne dane wskazują dopiero, jakie informacje należy zebrać.

Powiązana teoria

Jak zaplanować doświadczenie, żeby wynik odpowiadał na pytanie?

Dalsza lektura

Materiał referencyjny