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
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).
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.
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