Funktionsgleichungen Wachstums- und Zerfallsprozesse?

2 Antworten

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siehe Mathe-Formelbuch "Exponentialfunktion" f(x)=a^x

taucht in der Form auf N(t)=No*a^t

No = Anfangswert zum Zeitpunkt t=0 ergibt N(0)=No*a^0=No*1

"exponetielle Abnahme"

N(t)=No*a^t mit 0<a<1

N1=No-No/100%*p)=No*(1-p/100%) hier 1-p/100% "negativ",weil ja No abnehmen soll

a=1-p/100%

"exponentielle Zunahme"

N(t)=No*a^t mit a>1

N1=No+No/100%*p)=No*(1+p/100%) hier 1+p/100% "positiv",weil ja No zunehmen soll

a=1+p/100%

a) N0=30 und t=3 mit N(3)=No*4 eingesetzt

No*4=No*a^3 ergibt 4=a^3 ergibt a=3.te Wurzel(4)=1,5874..

Probe: N(3)=30*1,5874^3=30*4=120

Hinweis: Du kannst auch t=3=1 also 3 Tage ist dann 1 Zeiteinheit

No*4=No*a^1 ergibt a=4

ergibt N(t)=30*4^1=120

Hinweis: bei 6 Tagen wäre dann t=2

b) ist eine "exponetielle Abnahme" also 0<a<1

No=2 t=5 Std und N(5)=No*1/3

No*1/3=No*a^5 ergibt a=5.te Wurzel(1/3)=0,8027..

Probe: N(5)=2*0,8027^5=2*0,33..=2*1/3

auch hier kann man 5 Stunden=t=1

No*1/3=No*a^1 ergibt a=1/3

N(t)=No*(1/3)^t hier wären dann 5 Stunden=t=1

c) No=0,65 und t=2,5 min und N(2,5)=No*1,5

No*1,5=No*a^2,5 ergibt a=2.5.te Wurzel(1,5)=1,176

N(t)=0,65*1,176^t=0,65*1,176^2,5=0,65*1,5

d) No=400 und p=12% wir setzen 0,5 Jahre=t=1

"exponetielle Abnahme"

N1=No+No/100%*12%=No*(1-0,12)

a=(1-0,12)=0,88

N(t)=400*0,88^t=400*0,88^1=352

Probe: N1=400-400/100%*12%=352

Achtung: Hier nicht t=0,5 einsetzen,daß führt zu einen falschen Ergebnis.

e) No=32 mit 3 Sekunden=t=1 und p=5%

N1=No+No/100%*5%=No*(1+0,05)

a=1+0,05=1.05

N(t)=32*1,05^t=32*1,05^1=33,6

Probe: N1=32+32/100%*5%=33,6

Hinweis: Würde man t=3s einsetzen,dann führt das zu einen falschen Ergebnis

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert

einhornblau4 
Beitragsersteller
 10.03.2018, 16:56

Vielen Dank :)

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fjf100  10.03.2018, 20:37
@einhornblau4

man kann auch als Basis a=e nehmen

"radioaktiver Zerfall"

N(t)=No*e^(-b*t) is eine "exponetielle Abnahme"

b ist die Zerfallskonstante,abhängig vom Material

No Zum Zeitpunkt t=0 vorhandenes Material,zerfallsfähige Atome oder Material in gramm oder so

Umwandlung von y1=a^x in y2=e^c gleichgesetzt

e^c=a^x logarithmiert

c=ln(a^x)=x*ln(a) siehe Mathe-Formelbuch "logarithmengesetze" log(a^x)=x*log(a)

also a^x=e^(ln(a)*x)

Halbwertszeit N(T)=No/2 ergibt

No/2=No*e^(-b*T)

1/2=e^(-b*T) logarithmiert

ln(0,5)=-b*T ergibt

b=ln(0,5)/(-1*T) die Halbwertszeit T ist bekannt

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Du stellst eine Exponentialfunktion auf:

f(x)=c+a^x;

c ist der Anfangsbestand, a ist der Wachstumsfaktor. x hat die angegebene Einheit.

z.B.:

a)c=30; a=4; x hat die Einheit 3 Tage.

So wie die Aufgabe gestellt ist kann man die Einheit nicht in die Funktionsgleichung miteinbeziehen...