Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 0.5 - Ex. 50
50. A equação dá a massa em gramas do potássio radioativo 42 que irá restar de uma quantidade inicial após horas de decaimento redioativo.
- Quantas gramas havia inicialmente?
- Quantos gramas permanecem depois de 4 hras?
- Quanto tempo irá levar para reduzir pela metade a quantidade inicial de potássio radioativo 42?
Passo 1
Show de bolinhas galera, o enunciado deu pra gente a exponencial:
Essa função fornece a quantidade de potássio, em gramas, de acordo com o tempo , medido em horas. O enunciado pede informações sobre alguns pontos especificios dessa função. Cola aqui comigo que a gente vai ver isso ai certinho.
Passo 2
Na letra (a), ele quer saber quantas gramas havia inicialmente, quando ele diz isso, quer dizer que ele quer saber a quantidade no tempo inicial, ou seja, o primeiro tempo onde começa medição dado por , substituindo esse valor na função, chegamos em:
Como todo numero elevado ao expoente zero, resulta em 1, temos que , logo:
Portanto, a quantidade inicial de potássio que havia era de 12 gramas.
Passo 3
Iradoso, agora na letra (b), já queremos saber quantas gramas permanecem após 4 horas, isto é, queremos :
Passo 4
Show de bolinhas então, aqui na letra (c), queremos saber quanto tempo irá levar para reduzir pela metade a quantidade inicial de potássio. A quantidade inical a gente descobriu no Passo 1, temos 12 gramas inicialmente, logo metade disso equivale a 6 gramas. Nossa equação fica:
Belezoca, queremos encontrar o tempo que satisfaz essa igualdade, como estamos falando do exponencial natural, a função inversa dela é o logaritmo natural, . Vamos aplicar ele dos dois lados dessa igualde então, assim ó:
Logo:
Outra malandragem que a gente pode fazer aqui é, que:
E a malicia nisso é que o expoente do logaritmando sempre desce multiplicando, desse jeito ó:
Passo 5
Dito isso, a gente pode reescrever nossa igualdade como:
Portanto depois de , a quantidade de gramas de potássio será metade da inicial, 6 gramas. Podemos conferir o resultado fazendo :
Resposta
- gramas.
- gramas.
- horas.