Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 3.8 - Ex. 11
Os cientistas podem determinar a idade de objetos antigos pelo método de datação por carbono radioativo. O bombardeamento da parte superior da atmosfera por raios cósmicos converte o nitrogênio em um isótopo radioativo de carbono , com meia-vida de cerva de anos. A vegetação absorve o dióxido de carbono através da atmosfera e a vida animal assimila14C através da cadeia alimentar. Quando uma planta ou animal morre, para de repor seu carbono e a quantidade de 14C começa a decrescer por decaimento radioativo. Portanto o nível de radioatividade também deve decrescer exponencialmente. Foi descoberto que um fragmento de pergaminho tinha cerca de de 14C do que os materiais das plantas têm atualmente na terra. Estime a idade do papiro.
Passo 1
Fala aí, pessoal! 😁
O tempo de meia-vida em questão é a cada anos, isso significa que a cada anos a massa ( com em anos) do elemento é reduzida pela metade. Se a massa inicial do elemento é . Como a taxa de decaimento relativa é sempre constante, podemos relacionar massa do 14C com uma equação exponencial do tipo:
Veja só! 😊
Passo 2
Neste caso, , , é o tempo em anos e é a taxa de decaimento relativo que pode ser calculada com os dados fornecidos.
Sabemos que quando anos a massa remanescente da amostra é a metade da massa inicial, ou seja, . Logo, podemos aplicar na equação exponencial:
Logo, a função para a massa remanescente depois de anos é:
Ou, simplificando:
Tranquilo até aqui? 😉
Passo 3
Se queremos o tempo em que o material decaiu para de sua quantidade original, correspondente à sua idade então queremos o em anos em que , então:
Logo, o papiro tem aproximadamente 2489 anos.
E aí! O que achou? Responde Aí! 😁
Resposta
O papiro tem aproximadamente 2489 anos.