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Il punto di un esperimento è aiutare lo sperimentatore a definire la relazione tra due parti di un processo o una reazione naturale. I fattori che possono cambiare valore durante un esperimento o tra esperimenti, come la temperatura dell'acqua, sono chiamati variabili, mentre quelli che rimangono gli stessi, come l'accelerazione dovuta alla gravità in un determinato luogo, sono chiamati costanti.
costanti
Le costanti sperimentali sono valori che non cambiano né durante né tra gli esperimenti. Molte forze e proprietà naturali, come la velocità della luce e il peso atomico dell'oro, sono costanti sperimentali. In alcuni casi, una proprietà può essere considerata costante ai fini di un esperimento anche se tecnicamente potrebbe cambiare in determinate circostanze. Il punto di ebollizione dell'acqua cambia con l'altitudine e l'accelerazione dovuta alla gravità diminuisce con la distanza dalla terra, ma per gli esperimenti in una posizione questi possono anche essere considerati costanti.
Variabile indipendente
La variabile indipendente in un esperimento è la variabile il cui valore lo scienziato cambia sistematicamente per vedere quale effetto hanno i cambiamenti. Un esperimento ben progettato ha solo una variabile indipendente per mantenere un test equo. Se lo sperimentatore dovesse cambiare due o più variabili, sarebbe più difficile spiegare cosa abbia causato i cambiamenti nei risultati sperimentali. Ad esempio, qualcuno che cerca di scoprire quanto velocemente l'acqua bolle potrebbe alterare il volume dell'acqua o la temperatura di riscaldamento, ma non entrambi.
Variabile dipendente
Una variabile dipendente è ciò che lo sperimentatore osserva per trovare l'effetto di variare sistematicamente la variabile indipendente. Mentre un esperimento può avere più variabili dipendenti, è spesso più saggio focalizzare l'esperimento su una variabile dipendente in modo che la relazione tra essa e la variabile indipendente possa essere chiaramente isolata. Ad esempio, un esperimento potrebbe esaminare la quantità di zucchero che può dissolversi in un determinato volume di acqua a varie temperature. Lo sperimentatore modifica sistematicamente la temperatura (variabile indipendente) per vedere il suo effetto sulla quantità di zucchero disciolto (variabile dipendente).
Controllo
Una variabile controllata è una variabile che potrebbe cambiare, ma che lo sperimentatore mantiene intenzionalmente costante al fine di isolare più chiaramente la relazione tra la variabile indipendente e la variabile dipendente. Ad esempio, un esperimento che esamina la relazione tra la quantità di luce solare che ricevono (variabile indipendente) e la loro altezza (variabile dipendente) dovrebbe assicurarsi che nessuno degli altri fattori cambi. Lo sperimentatore dovrebbe controllare quanta acqua ricevono le piante e quando, in quale tipo di terreno vengono piantate e quante più variabili possibili.