Funções Logarítmicas e suas Aplicações no Mundo Real
Título da Aula: Funções Logarítmicas e suas Aplicações no Mundo Real
Ano: Ensino Médio (1º, 2º e 3º anos)
Componente Curricular: Matemática e suas Tecnologias
Objetivos de Aprendizagem:
- Compreender o conceito de funções logarítmicas e sua relação com as funções exponenciais.
- Resolver problemas envolvendo funções logarítmicas, aplicando-as em contextos práticos como abalos sísmicos, pH, radioatividade e Matemática Financeira.
- Interpretar a variação das grandezas envolvidas em problemas resolvidos com funções logarítmicas.
- Desenvolver o raciocínio lógico e a capacidade de resolução de problemas.
Sequência Didática:
1ª Etapa: Introdução às funções logarítmicas (30 minutos)
- Início da aula com uma discussão sobre as funções exponenciais e sua importância em diversos campos do conhecimento.
- Apresentação do conceito de funções logarítmicas como o inverso das funções exponenciais.
- Exemplos de funções logarítmicas simples e suas propriedades básicas.
2ª Etapa: Resolução de problemas com funções logarítmicas (60 minutos)
- Apresentação de uma série de problemas práticos envolvendo funções logarítmicas, tais como:
- Determinação da magnitude de um terremoto usando a escala Richter.
- Cálculo do pH de uma solução ácida ou básica.
- Determinação da meia-vida de um elemento radioativo.
- Cálculo de juros compostos em aplicações financeiras.
- Os alunos trabalham em pequenos grupos para resolver os problemas, utilizando suas habilidades de raciocínio lógico e matemática.
3ª Etapa: Interpretação da variação das grandezas envolvidas (30 minutos)
- Após resolver os problemas, os alunos discutem os resultados obtidos e interpretam a variação das grandezas envolvidas em cada situação.
- Eles devem identificar as relações diretas e indiretas entre as variáveis e como essas relações se manifestam nos gráficos das funções logarítmicas.
4ª Etapa: Elaboração de problemas com funções logarítmicas (30 minutos)
- Como atividade final, os alunos são desafiados a criar seus próprios problemas envolvendo funções logarítmicas.
- Eles devem escolher um contexto prático e elaborar um problema que possa ser resolvido utilizando os conceitos aprendidos em aula.
Materiais Didáticos:
- Quadro branco ou projetor.
- Marcadores ou canetas.
- Folhas de papel para anotações.
- Calculadoras (opcional).
- Livros didáticos e materiais de apoio sobre funções logarítmicas.
Avaliação:
- A avaliação será baseada no desempenho dos alunos nas atividades propostas, observando sua capacidade de resolver problemas, interpretar resultados e elaborar problemas envolvendo funções logarítmicas.
Questões
Clique no card para ver detalhes da questão
Qual das seguintes aplicações do mundo real envolve uma função logarítmica crescente?
Resposta: cálculo de juros compostos
Qual das funções logarítmicas abaixo representa a magnitude de um abalo sísmico na escala Richter?
Resposta: $M = \log_10(I_0) - \log_{10}(I)$
Na escala Richter, a magnitude dos terremotos é calculada usando a função logarítmica:
Resposta: A magnitude dos terremotos é logaritmicamente proporcional à amplitude das ondas sísmicas.
Em qual das situações abaixo a função logarítmica é utilizada para modelar o crescimento ou decaimento exponencial?
Resposta: determinação da meia-vida de um elemento radioativo.
Em qual das situações abaixo o uso de funções logarítmicas é mais adequado?
Resposta: estimar o número de bactérias em uma cultura depois de um certo tempo.
Qual das seguintes aplicações não utiliza funções logarítmicas?
Resposta: previsão do tempo.
Qual das situações a seguir envolve uma aplicação da função logarítmica para calcular a magnitude de um terremoto?
Resposta: determinar o número de bactérias em uma cultura após um determinado período de tempo.
Em qual das aplicações abaixo o decréscimo de uma grandeza é modelado por uma função logarítmica?
Resposta: intensidade de um terremoto