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Modelli di crescita e decadimento – Esercizio 5

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Ottieni il documento contenente gli esercizi dedicati ai modelli di crescita e decadimento risolti tramite l’uso dei logaritmi.

 

Esercizio  (\bigstar\largewhitestar\largewhitestar). Un modello che è stato sviluppato per descrivere il surriscaldamento globale (cioè il progressivo aumento della temperatura
media dell’atmosfera terrestre e degli oceani) è costituto dalla funzione:

    \[f(t) = 0.1 \; e^{0.02t}\]

dove t indica il tempo (in anni) trascorso dal 1900 e f(t) indica il corrispondente incremento della temperatura media (in ^\circ C) della Terra. Sulla base di questo modello, rispondi alle seguenti domande.a) Di quanto è aumentata la temperatura media della Terra dal 1900 al 2010? Arrotonda il risultato alla prima cifra decimale.b) In quale anno la temperatura media della Terra sarà 5^\circC in più della temperatura media della Terra nel 1900? Arrotonda il risultato a un numero intero.

Svolgimento punto a.

Prendendo come istante inziale l’anno 1900, allora dobbiamo calcolare l’aumento della temperatura in

    \[2010 - 1900 = 110 \, \text{anni}\]

per cui

    \[f(110) = 0.1^\circ\text{C} \; e^{0.02 \cdot 110} = 0.9 ^\circ \text{C}.\]

Svolgimento punto b.

Dobbiamo impostare

    \[5^\circ\text{C} = 0.1^\circ\text{C} \; e^{0.02 t} \quad \Rightarrow \quad 50 = e^{0.02 t} \quad \Rightarrow \quad t = \dfrac{\ln 50}{0.02} \simeq 195.6 \, \text{anni},\]

Quindi nel 2096 la temperatura sarà aumentata di 5^\circC.


Fonte: L. Sasso – La matematica a colori Ed. Verde – Petrini