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PG: Proliferação de bactérias

PG: Proliferação de bactérias

Mensagempor Celma » Seg Jul 15, 2013 22:42

Boa noite!

Eu não consigo entender como é possível calcular o tempo se, em ambos os casos, o tempo já foi informado.

A partir de um valor inicial igual a 16000, certa população P1 de bactérias dobra a cada 30 minutos. Simultaneamente, partindo de um valor inicial 8 vezes menor, outra população P2 de bactérias cresce, dobrando de valor a cada 15 minutos. Em qual instante t as duas populações terão o mesmo valor?

P1 = P2

16000 * {2}^{30} = 2000 * {2}^{15}


Muito obrigada!
Celma
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Re: PG: Proliferação de bactérias

Mensagempor Russman » Seg Jul 15, 2013 23:55

A população P_1(t) é função do tempo com período T, que no caso é de 30 min. O mesmo acontece para a população P_2(t) que também é função do tempo com período T=15 min. As equações que regem o crescimento das populações são

\left\{\begin{matrix}
P_{1}\left ( \frac{t}{30}+1 \right  ) = 2 P_{1}\left ( \frac{t}{30} \right  )\\ 
P_{2}\left ( \frac{t}{15}+1 \right  ) = 2 P_{1}\left ( \frac{t}{15} \right  )
\end{matrix}\right.

cuja solução é, identificando a equação de progressões geométricas,

\left\{\begin{matrix}
P_{1}\left ( t \right ) = P_{1} \left ( 0 \right )2^{\frac{t}{30}}\\ 
P_{2}\left ( t \right  ) = P_{2} \left ( 0 \right )2^{\frac{t}{15}}
\end{matrix}\right.

O problema informa que P_{2}\left ( 0 \right )= \frac{1}{8}P_{1} \left ( 0 \right ) = \frac{1}{2^{3}}P_{1} \left ( 0 \right ) de modo que

\left\{\begin{matrix}
P_{1}\left ( t \right ) = P_{1} \left ( 0 \right )2^{\frac{t}{30}}\\ 
P_{2}\left ( t \right  ) = P_{1} \left ( 0 \right )2^{\left (\frac{t}{15}-3  \right )}
\end{matrix}\right.

e ainda pede em que instante as populações terão o mesmo valor. Para isto temos de calcular para qual t que

P_{1}\left ( t \right ) = P_{2}\left ( t \right  ).

Facilmente simplificamos o problema para

2^{\frac{t}{30}} = 2^{\left (\frac{t}{15}-3  \right )}.

Ou seja, quando

\frac{t}{30} = \frac{t}{15}-3  \Rightarrow t=2t-90 \Rightarrow t=90 min

ou seja, após decorridos 90 minutos de crescimento ambas populações terão o mesmo número de indivíduos.
"Ad astra per aspera."
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Assunto: cálculo de limites
Autor: Hansegon - Seg Ago 25, 2008 11:29

Bom dia.

Preciso de ajuda na solução deste problema, pois só chego ao resultado de 0 sobre 0.
Obrigado

\lim_{x\rightarrow-1} x³ +1/x²-1[/tex]


Assunto: cálculo de limites
Autor: Molina - Seg Ago 25, 2008 13:25

\lim_{x\rightarrow-1} \frac{{x}^{3}+1}{{x}^{2}-1}

Realmente se você jogar o -1 na equação dá 0 sobre 0.
Indeterminações deste tipo você pode resolver por L'Hôpital
que utiliza derivada.
Outro modo é transformar o numerador e/ou denominador
para que não continue dando indeterminado.

Dica: dividir o numerador e o denominador por algum valor é uma forma que normalmente dá certo. :y:

Caso ainda não tenha dado uma :idea:, avisa que eu resolvo.

Bom estudo!


Assunto: cálculo de limites
Autor: Guill - Dom Abr 08, 2012 16:03

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{x^3+1}{x^2-1}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x+1)(x^2-x+1)}{(x+1)(x-1)}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x^2-x+1)}{(x-1)}=\frac{-3}{2}