Лекції 6, 7. Експериментальні дослідження

План лекцій

1. Поняття експерименту та його мета.

2. Сфера експерименту.

3. Види експериментів.

4. Визначення сфери дослідження.

5. Експериментальна установка.

6. Підготовка матеріалів.

7. Розробка плану експерименту.

1. Поняття експерименту та його мета

Слово експеримент походить від латинського (experimentum), що означає „проба”, „дослід”. В це поняття вкладають наукову постановку дослідів та спостережень над певним явищем (об’єктом дослідження) в таких умовах його існування, які дають можливість стежити за явищем і щоразу відтворювати за тих самих умов.

Основна мета експерименту полягає у зібранні необхідної інформації про об’єкт дослідження, вивченні основних властивостей явищ, перевірці правильності наукових гіпотез.

Експеримент – це засіб перевірки правильності теоретичних досліджень, а в багатьох випадках – джерелом нових теоретичних ідей. Правильне поєднання теоретичних та експериментальних досліджень дає можливість всебічно вивчити об’єкт, передбачити його поведінку в нових умовах, відшукати найкращий спосіб його використання.

Зазвичай у науковому дослідженні використовують декілька експериментів, кожен з яких направлений на вирішення окремих задач. Тому в подальшому для більш чіткого розмежування понять використаємо такі терміни:

експериментальне дослідження – етап наукової роботи, коли бажаної мети досягають шляхом проведення сукупності експериментів;

експеримент – дія над об’єктом дослідження або його фізичною моделлю з метою визначення взаємозв’язків факторів та вихідних величин;

дослід – частина експерименту, яка виконується при постійних значеннях усіх факторів;

спостереження – це повторення дослідів у постійних умовах з метою надання їх результатам необхідного рівня достовірності та точності.

Приклад. З метою пошуку нових сировинних ресурсів виконувалась тема із дослідження застосування пневої та кореневої деревини при виробництві деревиностружкових плит. Програмою виконання заплановано проведення експериментальних досліджень, які складаються з трьох етапів. Метою першого є визначення особливостей хімічного складу пнів та коріння різних порід деревини. Другий етап проводили з метою пошуку найкращого способу подрібнення деревини на стружку. На третьому етапі визначали оптимальні технологічні режими пресування плит з одержаної стружки. Було поставлено кілька дослідів: залежність фізико-механічних властивостей плит від відсотка стружки з пневої деревини у зовнішніх та внутрішніх шарах плит, від кількості клею, температури, питомого тиску і т.д. Кожний дослід повторювали вісім разів. Кількість спостережень у кожному досліді визначали за спеціальною методикою, яка буде вказана нижче.

Вид експериментального дослідження значною мірою залежить від його організації. Вид експерименту, послідовність дослідів потрібно добре продумати, обгрунтувати і спланувати. Для цієї мети розробляють методику експериментального дослідження – розділ звіту, в якому згідно з метою та задачами обгрунтовується вибір обладнання, матеріалів, методів та засобів вимірювання, визначається кількість дослідів та спостережень, розробляється план їх проведення, визначаються способи обробки результатів спостережень.