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8. Sabemos que a quantidade de ba ctérias em uma cultura, depois de certa medida de intervalo de tempo t, em minutos, é dada por N(t) 5 N0 ? (2,7)rt, em que N0 é a quantidade inicial de bactérias (quando t 5 0) e r é a taxa de crescimento relativo da cultura. Em quantos minutos a quantidade de bactérias dobrará em uma cultura se a taxa de crescimento contínuo dela é de 5% por minuto? Resolução Pelos dados do problema, a pergunta é: Em quantos minutos temos N(t) 5 2N0? Assim, calculamos: N (t) 5 2N0 ~ N0 ? 2,70,05t 5 N2 0 ~ 2,70,05t 5 2 ~ log2,7 2 5 0,05t ~ log 2 log 2,7 5 0,05t ~ ~ 0,05t â 0,7 ~ t 5 14 Logo, a quantidade de bactérias dobrará em aproximadamente 14 minutos. 9. Em quantos anos 500 g de uma substância radioativa, que se desintegra a uma taxa de 3% ao ano, se reduzirão a 100 g? Use Q(t) 5 Q0 ? 32rt, em que Q é a medida de massa da substância, r é a taxa de desintegração e t é a medida de intervalo de tempo, em anos. Resolução Q(t) 5 Q0 ? 32rt ~ 100 5 500 ? 320,03t ~ 0,2 5 320,03t ~ log3 0,2 5 20,03t ~ log 0,2 log 3 5 20,03t ~ ~ 20,03t â 21,46 ~ t 5 48,6 Logo, essa substância estará reduzida a 100 gramas em aproximadamente 48,6 anos. 10. Uma instituição bancária oferece financiamentos imobiliários a pessoas físicas com taxa de juros de 8,9% ao ano. Nessa situação, o valor a ser pago ao banco dobra quando o financiamento é pago em quantos anos? As instituições bancárias públicas ou privadas ofertam linhas de crédito de longo prazo destinadas à aquisição de imóveis (novos ou usados), construções ou terrenos. Os imóveis adquiridos com os financiamentos imobiliários podem ter fins habitacionais ou comerciais. Resolução Pela fórmula vista no capítulo anterior, em um sistema de juros compostos (que é o aplicado em financiamentos bancários), temos M 5 C(1 1 i )t, em que M é o montante ao final de cada período (neste caso, em anos), C é o capital inicial (no caso, o valor inicial do financiamento) e i é a taxa de juros compostos aplicada a cada medida de intervalo de tempo t. Queremos saber quando M 5 2C. Então: M 5 2C ~ C (1 1 0,089)t 5 2C ~ 1,089t 5 2 ~ log1,089 2 5 t ~ t 5 log 2 log 1,089 â 8,13 Logo, o valor a ser pago ao banco dobra quando o financiamento é pago em aproximadamente 8 anos. D e p o s it p h o to s /F o to a re n a Atividades resolvidas A medida de intervalo de tempo não depende da quantidade inicial de bactérias. Fique atento 81 066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 81066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 81 04/09/2020 11:4404/09/2020 11:44 Atividades Não escreva no livro. Nas atividades a seguir, sempre que necessário, use cal- culadoras científicas ou planilhas eletrônicas para efetuar os cálculos. 14. Qual é o valor do pH de uma solução cuja concentração de H1 é de 4,5 ? 1025 mol/L? O pH de uma solução pode ser medido utilizando fitas-teste que, após o contato com a solução, mudam de cor para indicar se ela é ácida, básica ou neutra. 15. Se um capital de R$ 800.000,00 for aplicado a juros compostos e à taxa anual de 12%, então após quan- tos anos da aplicação serão obtidos juros no valor de R$ 700.000,00? 16. Uma pessoa deposita uma quantia na caderneta de poupança, à taxa de 0,36% ao mês. Em quantos anos a quantia depositada triplica? 17. Uma pessoa coloca R$ 1.000,00 em um fundo de apli- cação que rende, em média, 1,5% ao mês. a) Em quantos meses essa pessoa terá no mínimo R$ 1.300,00? b) E em quantos meses essa pessoa teria essa quantia se a taxa fosse de 1% ao mês? 18. Uma instituição financeira cobra juros do cartão de cré- dito de 9% a.m. do saldo devedor. Um usuário desse cartão tem saldo devedor de R$ 505,00. Em quanto tempo essa dívida chegará a R$ 600,00 se não for paga? (Use as aproximações: log 2 5 0,3; log 3 5 0,48; log 1,01 5 0,004; log 1,09 5 0,038.) 19. Em um financiamento de R$ 200.000,00 em uma insti- tuição bancária para a compra de um imóvel, à taxa de juros compostos de 8% ao ano, o valor final a ser pago é de R$ 440.000,00. Em quantos anos esse financia- mento é quitado? (Dado: log1,08 2,2 â 10.) 20. De acordo com a lei de resfriamento de Newton, a di- ferença das medidas de temperatura de um corpo e do meio que o contém decresce a uma taxa de variação proporcional à diferença dessas medidas. Consideran- do DT0 a diferença das medidas de temperatura do corpo e do meio, no instante t 5 0, e DT(t) a diferença dessas medidas, em um instante t qualquer, essa lei se traduz pela expressão DT(t) 5 DT0 ? e 2at, em que e é uma constante matemática e a constante a depende do corpo. Suponha que, em determinado local, cuja medida de temperatura ambiente é de 30 °C, exista uma panela de água fervente no fogo. Em t 5 0, o fogo é desliga- do e 5 minutos depois a medida de temperatura da água é de 65 °C. Depois de quanto tempo, a partir do desligamento do fogo, a água atingirá a medida de temperatura de 37 °C? (Considere log 2 â 0,3.) a) 20 minutos e 40 segundos. b) 16 minutos e 40 segundos. c) 12 minutos e 40 segundos. d) 8 minutos e 40 segundos. e) 4 minutos e 40 segundos. Para as atividades a seguir, use a fórmula Q(t) 5 Q0 ? (2,7)2rt, em que Q representa a medida de massa da substância ou a quantidade de bactérias, r é a taxa e t é a medida de intervalo de tempo. 21. Uma substância radioativa se desintegra a uma taxa de 8% ao ano. Em quantos anos 50 g dessa substância se reduzirão a 5 g? 22. Altere o enunciado da atividade anterior de modo que as medidas de massa não sejam dadas, mas que seja possível fazer todos os cálculos e obter a mesma res- posta. 23. Em um laboratório, uma pessoa verifica que a taxa de crescimento relativo contínuo de bactérias em uma cultura é de 2,5% por minuto. Nessas condições, em quantos minutos a quantidade de bactérias passará de 4 000 para 6 000? 24. Calcule a meia-vida de uma substância radioativa que se desintegra a uma taxa de 4% ao ano. 25. Elabore mais um problema para ser resolvido usando a fórmula Q(t) 5 Q0 ? (2,7)2r t dada. Depois, peça a um colega que confira o problema que você elaborou e a resolução. Aproximadamente 4,347. L o th a r D re c h s e l/ S h u tt e rs to c k Aproximadamente 5 anos e meio. Aproximadamente 12,5 anos. 18 meses. 29 meses. Aproximadamente 2 meses. Aproximadamente 10 anos. Alternativa b. Aproximadamente 29 anos. Resposta pessoal. Aproximadamente 16 minutos e 44 segundos. Aproximadamente 17 anos. Resposta pessoal. 82 066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 82066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 82 04/09/2020 11:4404/09/2020 11:44