Qual das seguintes situações melhor exemplifica o conceito de decaimento exponencial modelado por uma função logarítmica?

(A) - 
 o crescimento da população de uma cidade, que cresce a uma taxa constante.
(B) - 
 o decaimento da concentração de um medicamento no corpo humano ao longo do tempo.
(C) - 
 a variação da temperatura de um objeto que esfria, que segue uma lei linear.
(D) - 
 o movimento de um projétil arremessado verticalmente, que descreve uma parábola.
(E) - 
 a evolução da cotação de uma ação no mercado de ações, que apresenta flutuações aleatórias.

Dica

  • lembre-se de que a taxa de decaimento é proporcional ao valor atual da grandeza.
  • a função logarítmica é uma ferramenta matemática que pode ser usada para modelar o decaimento exponencial.
  • observe gráficos de funções logarítmicas para visualizar como elas representam o decaimento exponencial.

Explicação

O decaimento exponencial é um processo em que uma grandeza diminui gradualmente com o tempo a uma taxa proporcional ao seu valor atual. a função logarítmica é uma ferramenta adequada para modelar esse tipo de fenômeno, pois a sua derivada é proporcional à própria função. no caso do decaimento da concentração de um medicamento no corpo humano, a taxa de decaimento é constante e, portanto, o processo é modelado por uma função logarítmica.

Análise das alternativas

As demais alternativas não exemplificam o conceito de decaimento exponencial modelado por uma função logarítmica:

  • (a): o crescimento populacional a uma taxa constante é modelado por uma função exponencial, não logarítmica.
  • (c): a variação linear da temperatura não é modelada por uma função logarítmica.
  • (d): o movimento de um projétil é modelado por uma função quadrática, não logarítmica.
  • (e): as flutuações aleatórias na cotação de uma ação não são modeladas por uma função logarítmica.

Conclusão

As funções logarítmicas são ferramentas poderosas para modelar fenômenos de crescimento e decaimento. o decaimento exponencial é um tipo específico de decaimento que é modelado por uma função logarítmica.