お父さんといっしょにビール泡の半減期をしらべよう!放射性崩壊モデル

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ノンアルコールビール(オールフリー)をつかって、ビールの泡の崩壊速度を測る実験を行いました。
これは指数関数がよくわかり、放射性崩壊のモデルとなる実験です。

原子分野ではなかなか気楽に実験が取り入れられないのですが、
昨年から始めた取り組みです。独自のアイデアでタブレットを導入しました。

ビールの泡の半減期はいかに!

実験方法が簡単で、タブレットがもしなくても実験ができます。

家庭でも簡単にできて、いつのまにか半減期の公式を導き出すことができるのでおすすめの実験です。

科学のレシピ

用意するもの:メスシリンダー、ビール、グラフ用紙、(あればiPad)

① ビールをメスシリンダーに注いで、その様子をiPadの動画機能をつかって撮影します。2分くらいとりましょう。

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② iPadで撮影した動画を見ながら、5秒毎の液面の高さを読み取り、泡の量を計算していきます。

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③ 最終的に泡がなくなったときの液面の高さを記録して、それぞれの高さから引き去り、泡の量をもとめます。

④ 縦軸に泡の量、横軸に時間をとって、グラフを作りましょう。

結果:

 次の図のように泡が指数関数のグラフになるのがわかります。

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ある生徒の事例です。

泡の量が半分になる時間を調べていくと、ほぼおなじになっているのがわかります。

そして泡が半分になる時間を読み取り、このグラフの式を考えていきます。見事!生徒何人かが、半減期の式にたどりつきました。

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この実験を一つやるだけで、半減期の公式が身近なものに感じられますね。

今回はオールフリーというノンアルコールビールをつかいました。19秒が半減期だということがわかりました。
いろいろな班でグラフをつくると、20秒近辺でした。

ビールによっても半減期の速度が異なります。地ビールは長そうです。

なぜビールなのか?と思うかもしれませんが、ビールを使う理由は、泡の崩壊速度が比較的おそいからです。
コーラやサイダーでは、泡の崩壊速度が早くて、泡をおいかけることがなかなかできません。

ダイジェスト版はこちらからどうぞ!

なお、この実験は国際バカロレアの教科書にあったものに、わたしがタブレットを組み合わせたものです。
タブレットを使うことにより、今まで行っていた実験がより楽に、何度も確認できるようになったので、
実験の成功率がアップしました(^^)

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プロフィール

桑子 研
桑子 研理科教師。全国で教員向けの物理実験講座、ICT活用講座、子供向けの科学実験講座、時短セミナーなどを行っている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)など10冊。

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5/19(金) C 力学① (ビースピ・iPad等)
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7/29(土) A 力学② (力学台車の活用)
7/29(土) B ICTの活用 (電子黒板等)