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Wachstums- und Zerfallsvorgänge

Frage: Wachstums- und Zerfallsvorgänge
(29 Antworten)


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Hallo,

wir haben in Mathe einige Aufgaben zu dem o.g.
thema bekommen...

1.) Ein Guthaben von 10000€ wird für 8 Jahre zum Zinssatz von 7% angelegt.
a.) Bestimme den Wachstumsfaktor und den Betrag, auf den das Guthaben in 8 Jahren mit (Zinseszinsen) anwächst!

b.) Auf welchen Betrag würde das Guthaben bei "einfacher Verzinsung" zu 7%(lineares Wachstum) in 8 Jahren anwachsen? Vergleiche mit dem Ergebnis in a.)

Lösung: a.) 10000*1,07^8 ...daraus folgt...17181,86 €
b.) konnte ich nicht lösen

2.) Der Teuerungsgrenze in Deutschland liegt pro Jahr bei ungefähr 2%. Wie viel Euro kostet demnach ein Brot (1,80 €) in 5 bzw. 10 Jahren, wenn man diesen Preisanstieg für die kommenden Jahre zugrundelegt

Lösung: 1,80*1,02^5 bzw. 10....5 Jahre: ungefähr 1,98€...10 Jahre: ca. 2,2€

3.) Ein Waldbestand, in dem 12 Jahre lang kein Holz geschlafen würde, wird heute auf 60000 fm (Festmeter) geschätzt bei einer jährlichen Zuwachsraste von 3%. Nun soll der inzwischen vorhandene Zuwachs abgeholzt werden. Wie viel Festmeter sind zu schlagen? Wie viele Bäume sind das, wenn ein Baum durchschnittlich mit 1,8 fm veranschlagt wird?

Lösung: 60000*1,03^1...61800 fm
61800 : 1,8 = 34333 1/3 Bäume!

4.) China und Indien hatten zusammen 1,82 Milliarden Einwohner. Die jährliche Wachstumsrate liegt bei 3%. Wie groß war die Einwohnerzahl im Jahr 2000. Mit welcher Einwohnerzahl ist bis zum Jahre 2010 zu rechnen, wenn sich die Zuwachsrate nicht ändert?

Lösung: 1,82 Mrd. * 1,03^14 (14, weil von 1986 bis 2000 sind es 14 jahre)....im Jahre 2000: ungefähr 2,75 Mrd. und im Jahre 2010: 3,7 Mrd.

5.) Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab, und zwar um 13% je Kilometer.

a.) Auf welchen Bruchteil ( des Luftdrucks in Meereshöhe) ist der Luftdruck in 1500 m (5km, 10 km, 20 km) Höhe abgesunken?

b.) Veranschlauliche die Abnahme des Luftdrucks in einem Schaubild bzw. Graph.
Welche Aussage liefert das Schaubild über den Luftdruck auf dem Mount Everest (8848 m)?
Bestimme auch die Zuordnungsvorschrift für dieses Problem!

ich habe die ganze Aufgabe nicht verstanden!

6.) 1 cm³ Kuhmilch enthielt 2 stunden nach dem Melken 9000 Keime, eine Stunde später waren es 32000 Keime. Wie veile Keime waren es 2,5 Stunden bzw. 1 Stunde nach dem Melken? Wie viele Keime waren in 1 cm³ frischgemolkener Milch enthalten?

nach 2 stunden..9000 heißt nach einer Stunde 4500 Keime...und nach einer halben stunde 2250 Keime..das heißt also...1 stunde nach dem Melken waren es 4500 Keime...2,5 Stunden nach dem Melken waren es 11250 Keime.

7.) Bei einer Umwandlung von Radium E in F(Polonium) beträgt die Halbwertszeit 5 Tage. Wie viel mg sind nach 1 Tag(2;3;10 Tagen) noch vorhanden wenn es ursprünglich 100 mg waren?...

Lösung: 100 mg..nach 5 tagen 50 mg...das nimmt linear ab..
100 mg->0 Tagen
90 mg-> 1 Tag
80 mg->2 Tage
70 mg-> 3 Tage
60 mg-> 4 tage
50 mg-> 5 Tage
0 mg-> 10 Tagen..kann das sein...und wie war denn die Formel für das lienare Wachstum?

b.) Jod 131 hat die Halbwertszeit von 8 Tagen. Stelle die Zerfallsfunktion bzw. das Zerfallsgesetz auf. Wie viel Prozent einer vorhandenen Stoffmenge zerfällt im Verlauf eines Tages?

keine ahnung...

c.) Rubidium-89 hat eine Halbwertszeit von 15 minuten. Bestimme die Funktionsgleichung für den ZErfallsprozess, wenn der Anfangswert 50 g beträgt. Ermittle rechnerisch die noch vorhandene Masse nach 35 Minuten (10;20;30;50 Minuten)

hier habe ich ebenfalls keine Idee...
Frage von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | am 01.12.2007 - 13:30


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 01.12.2007 - 13:46
hat
niemand eine Idee?

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 13:56
1.b
müssten 15600 euro sein...
für den rest hab ich jetzt keine zeit und auch keine lust... schau doch mal nach formeln wies gehen könnte...

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 13:57
1b) ist glaub ich so gemeint, dass man einen festen zinssatz hat(7%), also kein zinsenzins

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 14:01
und bei 3) sollst eher zurückrechnen. Also den Zuwachs der letzten 12 Jahre

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 14:17
f(t) = a * b^t

a = Startmenge
f(t) = Menge nach der Zeit t
t = Zeit
b = Wachstumsfaktor (b>1) bzw. Zerfallsfaktor (b<1)

....so was ähnliches müsste in deinen Unterlagen auch drin stehen.
Damit müsstest du alle Aufgaben lösen können. Ich finde das sinnlos, dir hier die komplette Lösung hinzuschreiben, den so wirst du das Thema nie kapieren.

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 14:52
"Lösung: 100 mg..nach 5 tagen 50 mg...das nimmt linear ab."

nein, sicher nicht.

es gilt: l=ln2/T(h)~0,139tage

N(t)=100mg*e^(-0,139tage*t)

jetzt musst du nur einsetzen

so kannst du es auch bei b) und c) machen.

allgemein gilt:
N(t)=N0*e^(-ln(2)*t/T(h))

wobei N0 die anfangsmenge und T(h) die halbwertszeit des stoffes ist.


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 01.12.2007 - 15:16
es gilt: l=ln2/T(h)~0,139tage

was ist denn das für eine formel?
ln2? was ist das?..

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 15:35
die formel habe ich mir gerade ausgedacht....

ln=Logarithmus naturalis


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 01.12.2007 - 18:13
ja ich komme jetzt auch auf 0,139 tage...aber laut deiner formel muss man ja log 2 machen und durch 5 tage..aber ich habe log 5 und das ergebnis durch 5

 
Antwort von GAST | 01.12.2007 - 18:21
das ist mehr oder weniger zufall, dass du auf (fast) dasselbe ergebnis kommst wie ich.

du rechnest nicht log(5)/5, sondern lg(5)/5.

ich dagegen habe ln(2)/5 gerechnet.

erkennst du den unterschied?...

...wahrscheinlich nicht.


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 01.12.2007 - 22:48
ne weil wir ln(2) oder sowas noch nie hatten...

 
Antwort von GAST | 02.12.2007 - 00:11
egal. du kannst doch wohl ln(2) in den taschenrechner eintippen, oder etwa nicht?

der unterschied zwischen den verschiedenen "logarithmenarten" ist die basis. beim lg ist die basis 10. beim ld 2 und beim ln e.

log ist der "allgemeine logarithmus" (ohne basis)


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 02.12.2007 - 11:29
okay beim ln ist die basis e...ja woher soll ich denn wissen welche zahl das ist..und außerdem ln(2) ist doch das gleiche wie log e oder?

 
Antwort von GAST | 02.12.2007 - 11:51
gehört zur allgemeinbildung...

"und außerdem ln(2) ist doch das gleiche wie log e oder?"

es gilt: ln[2]=log_e [2].

log(e) ist also nicht ganz korrekt. du brauchst beim log immer eine basis.


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 02.12.2007 - 11:57
jetzt mal ne dumme frage...kann ich auch lg(5)/5 machen statt ln(2)/5...ist beides das gleiche?...ich sehe kein zusammenhang zwischen lg(5) und ln(2)...

lg(5)...log10(5)
ln(2)...log_e(2)

 
Antwort von GAST | 02.12.2007 - 12:03
"kann ich auch lg(5)/5 machen statt ln(2)/5."

nein, das kann man nicht

"ich sehe kein zusammenhang zwischen lg(5) und ln(2)..."

da gibts auch keinen großen zusammenhang


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 02.12.2007 - 12:06
ja wie kommst du dann mit deiner rechnung also ln(2)/5 auf 0,139 tage..und ich auch mit meiner rechnung also lg(5)/5

ich hatte das thema in der 9. klasse..und jetzt bin ich in der 11...ich habe vieles wieder vergessen...

 
Antwort von GAST | 02.12.2007 - 12:12
ich sags dir gerne noch einmal: du hast nicht dasselbe ergebnis raus!

dein ergebnis entspricht ( nur durch zufall) nährungsweise meinem ergebnis


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Antwort von Volkan1990 (ehem. Mitglied) | 02.12.2007 - 12:14
okay..aber...ich habe keine ahnung wie ich ln(2) im taschenrechner eingeben soll...das heißt ja: log_e(2)...e ist die basis und 2 ist a in dem fall...allgemein gilt ja x=b^a...also x= e^2..also so habe ichs in erinnerung

 
Antwort von GAST | 02.12.2007 - 12:20
"allgemein gilt ja x=b^a...also x= e^2..also so habe ichs in erinnerung"

dann hast du es falsch in erinnerung.

die lösung der gleichung a^x=b ist x=ln(b)/ln(a)

wenn a=e gilt, dann ist ln(a)=1 und die lösung ist x=ln(b)

du musst also die gleichung e^x=2 lösen. lösung wäre eben ln(2)

neben lg dürfte auch die ln-taste auf deinem TR zu finden sein.

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