IL DECADIMENTO DELLA SCHIUMA - UniFI -...

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IL DECADIMENTO DELLA SCHIUMA Relatori: L. Bellini; F. Simonti; S. Viti. Progetto Asl Statistica Gruppo 4

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IL DECADIMENTO DELLA SCHIUMA

Relatori:L. Bellini;F. Simonti;S. Viti.

Progetto Asl StatisticaGruppo 4

Con la nostra esperienza ci siamo chiesti se la schiuma della birra, quando scompare, segua qualche legge matematica e, dopo varie prove e un’analisi approfondita dei dati, siamo arrivati alle stesse

conclusioni del fisico Arnd Leike.

Strumenti utilizzati e loro sensibilità e portata• Cilindro graduato (p=±1L

s=±0,01L )• Righello (p=±0,5m s=±0,001m)• Cronometro (p=±36000s

s=±0,01s)• Birra 1: Alpen (0,5 L 3,5%vol.)• Birra 2: Red (0,5 L 7,9%vol.)Le schiuma non scende uniformemente quindi le misure saranno approssimate di circa 0,003 m

Birre usate:

Procedimento eseguito:

1. Abbiamo versato accuratamente la birra da 50 cl nell’apposito cilindro.2. Uno di noi teneva il tempo,mentre gli altri due misuravano le due

altezze(superiore e inferiore).3. Abbiamo riportato tutti i dati e fatto i grafici su exel.4. Abbiamo ripetuto gli esperimenti per ben due volte,con birre diverse:Alpen e

Red (entrambe da 50cl).

Video dell’esperienza:

Birra 1: Alpen

Birra 2: Red

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

alte

zza(

m)

Tempo (s)

Alpen prova 1(m)

Alpen(m)

-1,5

-1,4

-1,3

-1,2

-1,1

-1

-0,9

-0,8

-0,7

-0,60,0 200,0 400,0 600,0

loga

ritm

o de

ll'al

tezz

a

Tempo(s)Ln(Alpen)prova1(m)

Ln(Alpen)(m)

Grafici birra Alpen(prova1)

Grafici birra Alpen(prova1)

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0,40,45

0,5

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

Diffe

renz

a al

tezz

a sc

hium

a

Tempo(s)

Diff.Alpen prova 1(m)

Diff.Alpen(m)-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

Loga

ritm

o de

lla d

iffer

enza

Tempo(s)

ln(Diff.Alpen)prova1(m)

Ln(Diff.Alpen)(m)

0,25

0,27

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

0,39

0,41

0,43

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

Alte

zza

(m)

Tempo(s)

Alpen prova 2(m)Alpen(m)

-1,3

-1,2

-1,1

-1

-0,9

-0,8

-0,7

-0,60,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

loga

ritm

ode

ll'al

tezz

a

Tempo(s)

Ln(Alpen)prova2(m)Ln(Alpen)(m)

Grafici birra Alpen(prova2)

Grafici birra Alpen(prova2)

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

diffe

renz

a al

pen(

m)

Tempo(s)

Diff.Alpen prova 2(m)Diff.Alpen(m)

-2,3

-2,1

-1,9

-1,7

-1,5

-1,3

-1,1

-0,9

-0,7

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

loga

ritm

o de

lla d

iff.(m

)

Tempo(s)

Ln(Diff.Alpen)prova2(m)

Ln(Diff.Alpen)(m)

Grafici birra Red(prova1)

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

alte

zza(

m)

Tempo(s)

Red prova1(m)

Red (m)

-1,6

-1,5

-1,4

-1,3

-1,2

-1,1

-1

-0,9

-0,8

-0,7

-0,60,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

loga

ritm

o de

ll'al

tezz

a8m

)

Tempo(s)

Ln(Red)prova1(m)

Serie1

Grafici birra Red(prova1)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

Diff

eren

za a

ltezz

a(m

)

Tempo(s)

Diff.Red prova1(m)

Diff.Red(m)

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

00,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

loga

ritm

o de

lla d

iffer

enza

(m)

Tempo(s)

Ln(Diff.Red)prova1(m)

Serie1

Grafici birra Red(prova2)

-1,4

-1,3

-1,2

-1,1

-1

-0,9

-0,8

-0,7

-0,60,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

loga

ritm

o de

ll'al

tezz

a(m

)

Tempo(s)Ln(Red)prova2(m)

Serie1

-2,5

-2,3

-2,1

-1,9

-1,7

-1,5

-1,3

-1,1

-0,9

-0,7

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

loga

ritm

o de

lla d

iffer

enza

(m)

Tempo(s)

Ln(Diff.Red)prova2(m)

Serie1

Grafici birra Red(prova2)

0,25

0,27

0,29

0,31

0,33

0,35

0,37

0,39

0,41

0,43

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

alte

zza(

m)

Tempo(s)

Red prova 2(m)

Red (m)

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

diffe

renz

a al

tezz

a(m

)

Tempo(s)Diff.Red2 prova2(m)

Diff.Red2…

Elaborazione dei dati sperimentaliAlpen

K(stimato) SE(k stimato) h(0) SE(h(0))τ (costante di decadimento)

SE(τ costante di decadimento)

prova 1 0,001159858 2,18138E-05 0,420947371 9,18247E-06 862,1747746 16,2152081

prova 1(differenza) 0,0034232 9,8882E-05 0,3485753 3,44678E-05 292,1243111 8,438255386

prova 2 0,000754006 9,14683E-06 0,437137846 0,001116699 1326,250148 16,0887115

prova 2(differenza) 0,002041309 4,82248E-05 0,340134459 1,64029E-05 489,8816871 11,57319206

RedK(stimato) SE(k stimato) h(0) SE(h(0)) τ (costante di decadimento) SE(τ costante di decadimento)

prova 1 0,00079 1,54928E-05 0,405580498 0,002407928 1265,950829 24,82922633prova 1 (differenza) 0,002563 5,6012E-05 0,352431158 0,007564717 390,2009515 8,528213315

prova 2 0,000715 5,96125E-06 0,435318304 0,000994446 1398,731369 11,66288329prova 2 (differenza) 0,99674 2,56129E-05 0,369080694 0,003622577 1,003270687 2,57808E-05

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

00,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

Tempo(s)

grafico con retta di regressione prova 1(Alpen)

y stimataLn(Diff.Alpen)(m)

-2,3

-2,1

-1,9

-1,7

-1,5

-1,3

-1,1

-0,9

-0,7

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

Tempo(s)

grafico con retta di regressione prova 2 (Alpen)

y stimataLn(Diff.Alpen)(m)

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

00,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

Tempo(s)

Grafico con retta regressione prova 1(Red)

y stimata

Ln(diff.Red)(m)

-2,5

-2,3

-2,1

-1,9

-1,7

-1,5

-1,3

-1,1

-0,9

-0,7

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

Tempo(s)

Grafico con retta della regressione prova2(Red)

y stimata

Ln(diff.Red)(m)

Confronto Alpen

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

diffe

renz

a(m

)

Tempo(s)

diff.Alpen prova1 e 2 Diff.Alpen prova 1(m)Diff.Alpen prova 2(m)

Confronto Alpen

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,50,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0

loga

ritm

o de

lla d

ifere

nza(

m)

Tempo(s)

ln(diff.Alpen)prova 1 e 2

ln(diff.Alpen) prova1(m)

ln(diff. Alpen)prova2(m)

Confronto Red

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

diffe

renz

a de

ll'al

tezz

a(m

)Tempo(s)

diff.Red prova 1 e 2

diff.Red prova1 diff.Red prova 2

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

00,0 100,0 200,0 300,0 400,0 500,0 600,0 700,0

loga

ritm

o de

ll'al

tezz

a(m

)

Tempo(s)ln(diff.Red)prova 1 e 2

ln(diff.Red)prova 1(m)ln(diff.Red)prova2(m)

Confronto Red

problemi affrontati

Abbiamo riscontrato vari problemi durante l’esperienza dovuti a varie cause:• La schiuma non scendeva omogeneamente• Il cronometro lo abbiamo azionato a mano • Uno dei grafici non torna• Abbiamo provato anche con due tipi di Coca-cola ma la schiuma

scendeva troppo velocemente• Abbiamo perso molto tempo a trascrivere i dati che avevamo ogni 15s

Conclusioni

A esperimento compiuto siamo arrivati, come detto all’inizio, alla stessa conclusione del fisico Arnd Leike: la schiuma della birra scende in modo esponenziale! Per ridurre al minimo gli errori abbiamo cercato di essere il più precisi possibile ma vista la complessità della raccolta dati ci sono stati alcuni problemi.Per una prossima esperienza è consigliabile utilizzare un righello più preciso e, se possibile, riuscire a non far attaccare la schiuma alle pareti.

Grazie per l’attenzione!!