Em qual das aplicações abaixo uma função exponencial é utilizada para modelar um processo de crescimento populacional?
(A) -
Cálculo de juros compostos em uma aplicação financeira.
(B) -
Decaimento radioativo de um elemento químico.
(C) -
Crescimento da população de bactérias em uma cultura.
(D) -
Amortização de uma dívida com pagamentos mensais.
(E) -
Variação da temperatura de um corpo em resfriamento.
Dica
- Identifique a taxa de crescimento constante e a população inicial.
- Use a fórmula de crescimento populacional exponencial: P(t) = P(0) * e^(rt), onde P(t) é a população no tempo t, P(0) é a população inicial, r é a taxa de crescimento e t é o tempo.
- Interprete os resultados no contexto da situação-problema, considerando o significado da taxa de crescimento e o tamanho da população ao longo do tempo.
Explicação
Em situações de crescimento populacional, como o exemplo das bactérias em uma cultura, a taxa de crescimento é proporcional ao tamanho da população. Essa relação é modelada por uma função exponencial, onde a taxa de crescimento é constante e a população cresce exponencialmente ao longo do tempo.
Análise das alternativas
Nas demais alternativas, a função exponencial não é utilizada para modelar um processo de crescimento populacional:
- (A): Em aplicações financeiras, a função exponencial é utilizada para calcular juros compostos.
- (B): Em decaimento radioativo, a função exponencial é utilizada para modelar a diminuição da quantidade de um elemento radioativo ao longo do tempo.
- (D): Em amortização de dívidas, a função exponencial é utilizada para calcular o valor da dívida restante após cada pagamento.
- (E): Em resfriamento, a função exponencial é utilizada para modelar a diminuição da temperatura de um corpo ao longo do tempo.
Conclusão
As funções exponenciais são ferramentas poderosas para modelar diversos fenômenos naturais e processos financeiros que envolvem crescimento ou decaimento exponencial. Entender e aplicar essas funções é essencial para resolver problemas complexos em diversas áreas do conhecimento.