Tudnátok nekem ebben segiteni? Ez nekem még nagyon új dolog. Esetleg részletesen letudnátok irni hogy mit hogy kell kiszámolni? Nagyon megköszönném!
Kisebb mennyiségű cukor oldódása nagy mennyiségű vízben közelítőleg az
M(t)=M₀*0,95ᵗ
formula szerint, időben exponenciálisan zajlik. A cukor vízbe kerülésétől percben mért időt
jelöli, M₀ a cukor kezdeti mennyisége, M(t) pedig a még fel nem oldódott cukor mennyisége.
a) Hány százaléka oldódik fel a cukornak 1 óra alatt?
b) Mennyi idő múlva oldódik fel a cukormennyiség fele?
c) Ha a 99,9%-os oldódást már „lényegében teljes”-nek nevezzük, akkor mikorra oldódik fel
lényegében teljesen a cukor?
a) A kezdet t=0, tehát ezt írjuk t helyére:
M(0) = M₀*0,95^(0) = M₀, tehát kezdetben M₀ egységnyi cukor van. Ez egy akárilyen nemnegatív valós szám lehet, de ettől még lehet vele számolni.
1 óra=60 perc, tehát a kifejezésben t helyére 60-at kell írnunk;
M(60) = M₀*0,95^(60), ezt most nem számolom ki, ekkora része NEM oldódott még fel.
Az a kérdés, hogy 1 óra alatt mekkora része oldódik fel. Jelen esetben azt tudjuk kiszámolni, hogy mekkora része NEM oldódott fel, majd az eredményt kivonjuk a 100%-ból. Itt egy egyszerű százalékszámításról van szó, amit az általános iskolában tanult
érték / alap * 100
képlettel lehet számolni, esetünkben az érték M₀*0,95^(60), az alap M₀, tehát:
(M₀*0,95^(60))/M₀ * 100, itt szépen kiesik az M₀, tehát a végeredmény:
100*0,95^(60), ekkora százaléka NEM oldódik fel 1 óra alatt. Ezt üssük be a számológépbe, és kerekítsük 2 tizedesjegyre: ~4,61, tehát 4,61%-a NEM oldódik fel, így 95,49%-a oldódik fel 1 óra alatt.
Mivel az M₀ menet közben kiesett, ezért M₀ értéke "bármennyi" lehet (mármint a feladatban megszabott "kisebb mennyiségen" belül), mindig ugyanezt a százalékot kapjuk.
b) Mivel a felét kérdezi, ezért M(t)=M₀/2, tehát ezt az egyenletet kapjuk:
M₀/2 = M₀*0,95ᵗ, itt is tudunk M₀-lal osztani, vagyis
1/2 = 0,95ᵗ, ez pedig egy exponenciális egyenlet, amit logaritmussal leeht megoldani; vegyük mindkét oldal 10-es alapú logaritmusát:
lg(1/2) = lg(0,95ᵗ), a III. logaritmusazonosságot használva a jobb oldalon:
lg(1/2) = t*lg(0,95), innen egy egyszerű osztással:
t = lg(1/2)/lg(0,95), ezt pedig a számológéppel ki tudjuk számoltatni;
t =~ 13,51, tehát kb. 13,51 perc alatt fog a cukor fele feloldódni.
c) Itt ugyanazt kell csinálni, mint a b)-nél, csak nem M₀/2 megy a bal oldalra, hanem 0,999*M₀. Ezt próbáld meg a b) alapján megcsinálni; ugyanazok a lépések, csak más számokkal.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!