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Para resolver este problema, devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre Equações Diferenciais Ordinárias.
Podemos escrever a taxa de crescimento populacional como:
\(\dfrac{dP}{dt}=kP\)
Utilizando o método das variáveis separáveis, resulta que:
\(\dfrac{dP}{P}=kdt\)
Integrando, encontra-se que:
\(\ln (P)=kt+c\)
Aplicando a função exponencial em os lados:
\(\begin{align} e^{\ln (P)}&=e^{kt+c} \\P(t)&=c_1e^{kt} \end{align}\)
Sendo \(x\) a quantidade inicial, tem-se que:
\(\begin{align} P(0)&=x \\&=c_1 \end{align}\)
Sabendo que após duas horas a quantidade inicial dobra:
\(\begin{align} P(2)&=2x \\&=x\cdot e^{2k}\Rightarrow e^{2k}=2 \end{align}\)
Aplicando logaritimo natural em ambos os lados, resulta que \(k=0,346\), e, portanto:
\(P(t)=x\cdot e^{0,346t}\)
Por fim, para obter o valor \(t\) para o qual \(P(t)=3x\), impõe-se que:
\(\begin{align} 3\cdot x&=x\cdot e^{0,346t} \end{align}\)
Dividindo ambos os lados por \(x\), vem que:
\(\begin{align} 3&= e^{0,346t} \end{align}\)
Finalmente, aplicando logaritmo natural em ambos os lados e isolando \(t\), resulta que:
\(\begin{align} t&=\dfrac{\ln 3}{0,346} \\&=3,17 \text{ h} \end{align}\)
Portanto, o fermento triplicará após \(\boxed{3,17\text{ h}}\).
Para resolver este problema, devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre Equações Diferenciais Ordinárias.
Podemos escrever a taxa de crescimento populacional como:
\(\dfrac{dP}{dt}=kP\)
Utilizando o método das variáveis separáveis, resulta que:
\(\dfrac{dP}{P}=kdt\)
Integrando, encontra-se que:
\(\ln (P)=kt+c\)
Aplicando a função exponencial em os lados:
\(\begin{align} e^{\ln (P)}&=e^{kt+c} \\P(t)&=c_1e^{kt} \end{align}\)
Sendo \(x\) a quantidade inicial, tem-se que:
\(\begin{align} P(0)&=x \\&=c_1 \end{align}\)
Sabendo que após duas horas a quantidade inicial dobra:
\(\begin{align} P(2)&=2x \\&=x\cdot e^{2k}\Rightarrow e^{2k}=2 \end{align}\)
Aplicando logaritimo natural em ambos os lados, resulta que \(k=0,346\), e, portanto:
\(P(t)=x\cdot e^{0,346t}\)
Por fim, para obter o valor \(t\) para o qual \(P(t)=3x\), impõe-se que:
\(\begin{align} 3\cdot x&=x\cdot e^{0,346t} \end{align}\)
Dividindo ambos os lados por \(x\), vem que:
\(\begin{align} 3&= e^{0,346t} \end{align}\)
Finalmente, aplicando logaritmo natural em ambos os lados e isolando \(t\), resulta que:
\(\begin{align} t&=\dfrac{\ln 3}{0,346} \\&=3,17 \text{ h} \end{align}\)
Portanto, o fermento triplicará após \(\boxed{3,17\text{ h}}\).
Para resolver este problema, devemos colocar em prática nosso conhecimento sobre Equações Diferenciais Ordinárias.
Podemos escrever a taxa de crescimento populacional como:
\(\dfrac{dP}{dt}=kP\)
Utilizando o método das variáveis separáveis, resulta que:
\(\dfrac{dP}{P}=kdt\)
Integrando, encontra-se que:
\(\ln (P)=kt+c\)
Aplicando a função exponencial em os lados:
\(\begin{align} e^{\ln (P)}&=e^{kt+c} \\P(t)&=c_1e^{kt} \end{align}\)
Sendo \(x\) a quantidade inicial, tem-se que:
\(\begin{align} P(0)&=x \\&=c_1 \end{align}\)
Sabendo que após duas horas a quantidade inicial dobra:
\(\begin{align} P(2)&=2x \\&=x\cdot e^{2k}\Rightarrow e^{2k}=2 \end{align}\)
Aplicando logaritimo natural em ambos os lados, resulta que \(k=0,346\), e, portanto:
\(P(t)=x\cdot e^{0,346t}\)
Por fim, para obter o valor \(t\) para o qual \(P(t)=3x\), impõe-se que:
\(\begin{align} 3\cdot x&=x\cdot e^{0,346t} \end{align}\)
Dividindo ambos os lados por \(x\), vem que:
\(\begin{align} 3&= e^{0,346t} \end{align}\)
Finalmente, aplicando logaritmo natural em ambos os lados e isolando \(t\), resulta que:
\(\begin{align} t&=\dfrac{\ln 3}{0,346} \\&=3,17 \text{ h} \end{align}\)
Portanto, o fermento triplicará após \(\boxed{3,17\text{ h}}\).
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