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FUNÇÃO LOGARÍTMICA (ENEM) Professor Hosken #EuSouCDF 01 (Enem PPL 2021) Um casal decidiu aplicarem um fundo de investimentos que tem uma taxa de rendimento de 0,8% ao mês, num regime de capitalização composta. O valor final F a ser resgatado, depois de n meses, a uma taxa de rendimento mensal x, é dado pela expressão algébrica nF C(1 x) , em que C representa o capital inicial aplicado. O casal planeja manter a aplicação pelo tempo necessário para que o capital inicial de R$ 100.000,00 duplique, sem outros depósitos ou retiradas. Fazendo uso da tabela, o casal pode determinar esse número de meses. Y Log Y 1,008 0,003 1,08 0,03 1,8 0,20 2 0,30 3 0,47 Para atender ao seu planejamento, o número de meses determinado pelo casal é a) 156. b) 125. c) 100. d) 10. e) 1,5. 02 (Enem 2020) Enquanto um ser está vivo, a quantidade de carbono 14 nele existente não se altera. Quando ele morre, essa quantidade vai diminuindo. Sabe- se que a meia-vida do carbono 14 é de 5.730 anos, ou seja, num fóssil de um organismo que morreu há 5.730 anos haverá metade do carbono 14 que existia quando ele estava vivo. Assim, cientistas e arqueólogos usam a seguinte fórmula para saber a idade de um fóssil encontrado: t 5730 0Q(t) Q 2 em que t é o tempo, medido em ano, Q(t) é a quantidade de carbono 14 medida no instante t e 0Q é a quantidade de carbono 14 no ser vivo correspondente. Um grupo de arqueólogos, numa de suas expedições, encontrou 5 fósseis de espécies conhecidas e mediram a quantidade de carbono 14 neles existente. Na tabela temos esses valores juntamente com a quantidade de carbono 14 nas referidas espécies vivas. Fóssil 0Q Q(t) 1 128 32 2 256 8 3 512 64 4 1024 512 5 2048 128 O fóssil mais antigo encontrado nessa expedição foi a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. 03 (Enem 2020) A Lei de Zipf, batizada com o nome do linguista americano George Zipf, é uma lei empírica que relaciona a frequência (f ) de uma palavra em um dado texto com o seu ranking (r). Ela é dada por B A f r O ranking da palavra é a sua posição ao ordenar as palavras por ordem de frequência. Ou seja, r 1 para a palavra mais frequente, r 2 para a segunda palavra mais frequente e assim sucessivamente. A e B são constantes positivas. Disponível em: http://klein.sbm.org.br. Acesso em: 12 ago. 2020 (adaptado). Com base nos valores de X log(r) e Y log(f ), é possível estimar valores para A e B. No caso hipotético em que a lei é verificada exatamente, a relação entre Y e X é a) Y log(A) B X b) log(A) Y X log(B) c) log(A) Y X B d) log(A) Y B X e) B log(A) Y X 04 (Enem PPL 2019) Um jardineiro cultiva plantas ornamentais e as coloca à venda quando estas atingem 30 centímetros de altura. Esse jardineiro estudou o crescimento de suas plantas, em função do tempo, e deduziu uma fórmula que calcula a altura em função do tempo, a partir do momento em que a planta brota do solo até o momento em que ela atinge sua altura máxima de 40 centímetros. A fórmula é 2h 5 log (t 1), em que t é o tempo contado em dia e h, a altura da planta em centímetro. A partir do momento em que uma dessas plantas é colocada à venda, em quanto tempo, em dia, ela alcançará sua altura máxima? a) 63 b) 96 c) 128 d) 192 e) 255 05 (Enem 2019) Charles Richter e Beno Gutenberg desenvolveram a escala Richter, que mede a magnitude de um terremoto. Essa escala pode variar de 0 a 10, com possibilidades de valores maiores. O quadro mostra a escala de magnitude local S(M ) de um terremoto que é utilizada para descrevê-lo. Descrição Magnitude local S(M ) ( m Hz)μ Pequeno S0 M 3,9 Ligeiro S4,0 M 4,9 Moderado S5,0 M 5,9 Grande S6,0 M 9,9 Extremo SM 10,0 Para se calcular a magnitude local, usa-se a fórmula SM 3,30 log(A f), em que A representa a amplitude máxima da onda registrada por um sismógrafo em micrômetro ( m)μ e f representa a frequência da onda, em hertz (Hz). Ocorreu um terremoto com amplitude máxima de 2.000 mμ e frequência de 0,2 Hz. Disponível em: http://cejarj.cecierj.edu.br. Acesso em: 1 fev. 2015 (adaptado). Utilize 0,3 como aproximação para log2. De acordo com os dados fornecidos, o terremoto ocorrido pode ser descrito como a) Pequeno. b) Ligeiro. c) Moderado. d) Grande. e) Extremo. 06 (Enem PPL 2018) Em março de 2011, um terremoto de 9,0 graus de magnitude na escala Richter atingiu o Japão matando milhares de pessoas e causando grande destruição. Em janeiro daquele ano, um terremoto de 7,0 graus na escala Richter atingiu a cidade de Santiago Del Estero, na Argentina. A magnitude de um terremoto, medida pela escala Richter, é 0 A R log , A em que A é a amplitude do movimento vertical do solo, informado em um sismógrafo, 0A é uma amplitude de referência e log representa o logaritmo na base 10. Disponível em: http://earthquake.usgs.gov. Acesso em: 28 fev. 2012 (adaptado). A razão entre as amplitudes dos movimentos verticais dos terremotos do Japão e da Argentina é a) 1,28 b) 2,0 c) 9 710 d) 100 e) 9 710 10 07 (Enem 2018) Com o avanço em ciência da computação, estamos próximos do momento em que o número de transistores no processador de um computador pessoal será da mesma ordem de grandeza que o número de neurônios em um cérebro humano, que é da ordem de 100 bilhões. Uma das grandezas determinantes para o desempenho de um processador é a densidade de transistores, que é o número de transistores por centímetro quadrado. Em 1986, uma empresa fabricava um processador contendo 100.000 transistores distribuídos em 20,25 cm de área. Desde então, o número de transistores por centímetro quadrado que se pode colocar em um processador dobra a cada dois anos (Lei de Moore). Considere 0,30 como aproximação para 10log 2. Em que ano a empresa atingiu ou atingirá a densidade de 100 bilhões de transistores? a) 1999 b) 2002 c) 2022 d) 2026 e) 2146 08 (Enem PPL 2017) Nas informações veiculadas nos órgão de comunicação quando da ocorrência de um terremoto, faz-se referência à magnitude (M), que se refere a quantos graus o fenômeno atingiu na escala Richter. Essa medida quantifica a energia liberada no epicentro do terremoto, e em seu cálculo utilizam-se como parâmetros as medidas da amplitude sísmica (A), em micrômetro, e da frequência (f ), em hertz. Esses parâmetros são medidos por aparelhos especiais chamados sismógrafos, e relacionam-se segundo a função M log(A f) 3,3. Pela magnitude do terremoto na escala Richter, pode-se estimar seus efeitos de acordo com o quadro, onde não estão considerados terremotos de magnitudes superiores a 7,9. Magnitude (grau) Efeitos do terremoto segundo a escala Richter M 3,5 Registrado (pelos aparelhos), mas não perceptível pelas pessoas. 3,5 M 5,4 Percebido, com pequenos tremores notados pelas pessoas. 5,4 M 6,0 Destrutivo, com consequências significativas em edificações pouco estruturadas. 6,0 M 6,9 Destrutivo, com consequências significativas para todo tipo de edificação. 6,9 M 7,9 Destrutivo, retiraram os edifícios de suas fundações, causam fendas no solo e danificam as tubulações contidas no subsolo. Um terremoto teve sua amplitude e frequências medidas e obteve-se A 1.000 micrômetros e f 0,2 hertz. Use 0,7 como aproximação para log (0,2). Considerando o quadro apresentado, e analisando o resultado da expressão que fornece a magnitude desse terremoto, conclui-se que ele foi a) registrado, mas não percebido pelas pessoas. b) percebido, com pequenostremores notados pelas pessoas. c) destrutivo, com consequências significativas em edificações pouco estruturadas. d) destrutivo, com consequências significativas para todo tipo de edificação. e) destrutivo, com consequências nas fundações dos edifícios, fendas no solo e tubulações no subsolo. 09 (Enem (Libras) 2017) Em 2011, a costa nordeste do Japão foi sacudida por um terremoto com magnitude de 8,9 graus na escala Richter. A energia liberada E por esse terremoto, em kWh, pode ser calculada por 0 2 E R log , 3 E sendo 30E 7 10 kWh e R a magnitude desse terremoto na escala Richter. Considere 0,84 como aproximação para log7. A energia liberada pelo terremoto que atingiu a costa nordeste do Japão em 2011, em kWh, foi de a) 10,8310 b) 11,1910 c) 14,1910 d) 15,5110 e) 17,1910 10 (Enem 2016) Em 2011, um terremoto de magnitude 9,0 na escala Richter causou um devastador tsunami no Japão, provocando um alerta na usina nuclear de Fukushima. Em 2013, outro terremoto, de magnitude 7,0 na mesma escala, sacudiu Sichuan (sudoeste da China), deixando centenas de mortos e milhares de feridos. A magnitude de um terremoto na escala Richter pode ser calculada por 0 2 E M log , 3 E sendo E a energia, em kWh, liberada pelo terremoto e 0E uma constante Real positiva. Considere que 1E e 2E representam as energias liberadas nos terremotos ocorridos no Japão e na China, respectivamente. Qual a relação entre 1E e 2E ? a) 1 2E E 2 b) 21 2E 10 E c) 31 2E 10 E d) 9 7 1 2E 10 E e) 1 2 9 E E 7 11 (Enem 2013) Em setembro de 1987, Goiânia foi palco do maior acidente radioativo ocorrido no Brasil, quando uma amostra de césio-137, removida de um aparelho de radioterapia abandonado, foi manipulada inadvertidamente por parte da população. A meia-vida de um material radioativo é o tempo necessário para que a massa desse material se reduza à metade. A meia-vida do césio-137 é 30 anos e a quantidade restante de massa de um material radioativo, após t anos, é calculada pela expressão ktM(t) A (2,7) , onde A é a massa inicial e k é uma constante negativa. Considere 0,3 como aproximação para 10log 2. Qual o tempo necessário, em anos, para que uma quantidade de massa do césio-137 se reduza a 10% da quantidade inicial? a) 27 b) 36 c) 50 d) 54 e) 100 12 (Enem 2011) A Escala de Magnitude de Momento (abreviada como MMS e denotada como WM ), introduzida em 1979 por Thomas Haks e Hiroo Kanamori, substituiu a Escala de Richter para medir a magnitude dos terremotos em termos de energia liberada. Menos conhecida pelo público, a MMS é, no entanto, a escala usada para estimar as magnitudes de todos os grandes terremotos da atualidade. Assim como a escala Richter, a MMS é uma escala logarítmica. WM e 0M se relacionam pela fórmula: W 10 0 2 M 10,7 log (M ) 3 Onde 0M é o momento sísmico (usualmente estimado a partir dos registros de movimento da superfície, através dos sismogramas), cuja unidade é o dina.cm. O terremoto de Kobe, acontecido no dia 17 de janeiro de 1995, foi um dos terremotos que causaram maior impacto no Japão e na comunidade científica internacional. Teve magnitude WM 7,3 . Mostrando que é possível determinar a medida por meio de conhecimentos matemáticos, qual foi o momento sísmico 0M do terremoto de Kobe (em dina.cm)? a) 5,1010 b) 0,7310 c) 12,0010 d) 21,6510 e) 27,0010 Gabarito: 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 C B A D C D C C B C 11 12 E E Gabarito: Resposta da questão 1: [C] Queremos calcular o valor mínimo de n para o qual se tem F 2C. Logo, sabendo que x 0,008, temos n n n 2C C(1 0,008) 2 1,008 log2 log1,008 log2 n log1,008 0,3 n 0,003 n 100. Resposta da questão 2: [B] Tem-se que t t 05730 5730 0 t 05730 2 2 0 2 Q Q(t) Q 2 2 Q(t) Q log 2 log Q(t) Q t 5730 log . Q(t) Como a função 2log x é crescente, o fóssil mais antigo é aquele que tiver a maior razão 0 i Q r . Q(t) Portanto, sendo 1 128 r 4, 32 2 256 r 32, 8 3 512 r 8, 64 4 1024 r 2 512 e 5 2048 r 16, 128 podemos concluir que o fóssil mais antigo é o 2. Resposta da questão 3: [A] Tem-se que B B B A A f logf log r r logf log(A) logr Y log(A) B logr Y log(A) B X. Resposta da questão 4: [D] O tempo necessário, em dias, para que a planta atinja 30 centímetros de altura é dado por 6 230 5 log (t 1) 2 t 1 t 63. Por outro lado, o tempo para que ela atinja 40 centímetros é, em dias, igual a 8 240 5 log (t 1) 2 t 1 t 255. A resposta é 255 63 192. Resposta da questão 5: [C] Sendo S 2 2 2 2 M 3,3 log(2000 0,2) 3,3 log(2 10 ) 3,3 log2 log10 3,3 2 log2 2 log10 3,3 0,6 2 5,9, podemos concluir que o terremoto ocorrido pode ser descrito como Moderado. Resposta da questão 6: [D] Tem-se que R 0 0 R 0 A A R log 10 A A A A 10 . Logo, se jA e aA são, respectivamente, as amplitudes dos movimentos verticais dos terremotos do Japão e da Argentina, então 9 j 0 7 a 0 A A 10 100. A A 10 Resposta da questão 7: [C] Em 1986, o número de transistores por centímetro quadrado era igual a 100000 400000. 0,25 Desse modo, o número de transistores ao longo do tempo constitui uma progressão geométrica de primeiro termo 54 10 e razão 2. Ademais, se n é o número de períodos de 2 anos após 1986, então 5 n 11 n 2 6 n 2 6 4 10 2 10 2 10 log2 log10 (n 2) 0,3 6 n 18. A resposta é 1986 2 18 2022. Resposta da questão 8: [C] Para A 1000 mμ e f 0,2 Hz, temos 3 M log(1000 0,2) 3,3 log10 log0,2 3,3 3 0,7 3,3 5,6 e, portanto, podemos concluir que ele foi destrutivo, com consequências significativas em edificações pouco estruturadas. Resposta da questão 9: [B] Desde que logab loga logb, a log log a log b b e blog a b a 10 , para quaisquer a e b reais positivos, temos 3 3 3 11,19 2 E E 8,9 log log 13,35 3 7 10 7 10 logE log7 10 13,35 logE 13,35 log7 3log10 logE 13,35 0,84 3 E 10 kWh. Resposta da questão 10: [C] Tem-se que 0 0 3M 2 0 3M 2 0 2 E E 3M M log log 3 E E 2 E 10 E E E 10 . Daí, como 1M 9 e 2M 7, vem 27 2 1 0E E 10 e 21 2 2 0E E 10 . Portanto, segue que 27 2 1 0 21 6 2 2 0 3 2 E E 10 E 10 10 10 E . Resposta da questão 11: [E] Queremos calcular t para o qual se tem M(t) 0,1 A. Sabendo que a meia-vida do césio-137 é 30 anos, encontramos k 30 1 k 30 A A M(30) A (2,7) 2 2 (2,7) 2 . Assim, tomando 0,3 como aproximação para 10log 2, vem k t t 1 1 30 t 130 M(t) 0,1 A A [(2,7) ] 0,1 A 10 2 log2 log10 t log2 1 log10 30 t 0,3 1 30 t 100, ou seja, o resultado procurado é, aproximadamente, 100 anos. Resposta da questão 12: [E] Fazendo M + w + = 7,3, temos: 10 o 10 o 10 o 27 o 2 7,3 10,7 log M 3 2 18 log M 3 27 log M M 10
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