(UERJ)
Pelos programas de controle de tuberculose, sabe-se que o risco de infecção R depende
do tempo t, em anos, do seguinte modo: R = R0e–kt,
em que R0 é o risco de infecção no início da
contagem do tempo t e k é o coeficiente de declínio. O risco de infecção atual em Salvador foi
estimado em 2%. Suponha que, com a implantação de um programa nesta cidade,
fosse obtida uma redução no risco de 10% ao ano, isto é, k=10%. Use a tabela
abaixo para os cálculos necessários:
O tempo, em anos, para que o risco de infecção se torne
igual a 0,2%, é de:
a) 21
b) 22
c) 23
d) 24
Uma solução:
Os dados:
R = 0,2%, que é o mesmo que
0,2/100, que dá 0,002.
R0 = ?
e = depende do expoente. Após
descobrir o expoente, jogamos na tabela dada.
K = 10%, que é o mesmo que
10/100, que dá 0,1.
t = ?
Observe que tem 2 dados
desconhecidos. Um deles é o que o problema pede (tempo).
Precisamos descobrir o R0.
Descobrindo R0:
R = Não quero o final (0,002).
Vamos usar os 2%, que é o mesmo que 0,02
R0 = não disse. Vamos calcular no tempo zero.
e = depende do expoente. Após
descobrir o expoente, jogamos na tabela dada.
t = 0, pois queremos o R inicial.
R = R0e–kt
0,02 = R0(e)–0,10.0
0,02 = R0(e)0
Temos e0, que sabemos,
sem precisar olhar a tabela, que dá 1 (número elevado a zero dá 1).
0,02 = R0(e)0
0,02 = R0 . 1
0,02 = R0
Descobrimos
que R0 = 0,02
Temos,
então, que:
R = 0,002.
R0 = 0,02
e = depende do expoente. Após
descobrir o expoente, jogamos na tabela dada.
K = 10%, que é o mesmo que
10/100, que dá 0,1.
t = ?
Já temos
informações suficientes para calcular o tempo t
R = R0e–kt
0,002 = 0,02
. e–(0,1)t
0,02
representado em notação científica é 2.10-2, assim como
0,002 é 2.10-3
2.10-3
= 2.10-2 . e–(0,1)t
Jogando
a expressão 2.10-2 para o 1º membro, ele vai dividindo: 2.10-3
: 2.10-2 = 1.10-1 = 10-1
2.10-3
: 2.10-2 . e–(0,1)t
Divisão
de potência de mesma base, mantém a base e subtrai os expoentes
10-1
= e–(0,1)t
Precisamos
igual as bases. Base e para 10 fica mais
difícil. Vamos optar da base 10 para a base e, com ajuda da tabela.
10 = e2,3
Substituindo,
(e2,3)-1 = e–(0,1)t
Potência
de potência, mantém a base e multiplica os expoentes
(e-2,3) = e–(0,1)t
Igualdade
de potência de mesma base, podemos suprimir as bases e operar apenas os
expoentes, como vimos em equação exponencial.
-2,3 =
-0,1t (multiplicando por -1 para mudar os sinais)
2,3 =
0,1t
t = 2,3
/ 0,1
t = 23