Показательные уравнения и неравенства
Больше разборов вы найдете на моем ютуб-канале! Не забудьте подписаться!
Задание 6907
В ходе распада радиоактивного изотопа его масса $$m$$ (в мг) уменьшается по закону $$m(t)=m_0\cdot 2^{-\frac{t}{T}}$$, где $$m_0$$ (мг) – начальная масса изотопа, $$t$$ (мин.) – время, прошедшее от начального момента, $$T$$ (мин.) – период полураспада. В начальный момент времени масса изотопа $$m_0=160$$ мг. Период его полураспада $$T=8$$ мин. Через сколько минут масса изотопа будет равна $$5$$ мг?
1. Подставляем значения: $$5=160\cdot 2^{-\frac{t}{8}}$$.
2. Делим на $$160$$: $$2^{-\frac{t}{8}}=\frac{5}{160}=\frac{1}{32}=2^{-5}$$.
3. Приравниваем показатели: $$-\frac{t}{8}=-5$$, откуда $$t=40$$ мин.
Задание 6900
Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана-Больцмана, согласно которому мощность излучения $$P$$ (в ваттах) нагретого тела прямо пропорциональна площади его поверхности и четвёртой степени температуры: $$P=\sigma ST^4$$, где $$\sigma=5,7\cdot 10^{-8}$$ Вт/(м²·К⁴) – постоянная, площадь поверхности $$S$$ измеряется в квадратных метрах, а температура $$T$$ – в градусах Кельвина. Известно, что некоторая звезда имеет площадь поверхности $$S=\frac{1}{18}\cdot 10^{21}$$ м², а излучаемая ею мощность $$P$$ равна $$4,104\cdot 10^{27}$$ Вт. Определите температуру этой звезды.
1. Выражаем температуру: $$T^4=\frac{P}{\sigma S}$$.
2. Подставляем значения: $$T^4=\frac{4,104\cdot 10^{27}}{5,7\cdot 10^{-8}\cdot \frac{1}{18}\cdot 10^{21}}$$.
3. Упрощаем: $$T^4=\frac{4,104\cdot 18}{5,7}\cdot 10^{14}=12,96\cdot 10^{14}=1296\cdot 10^{12}$$.
4. Так как $$1296=6^4$$, получаем: $$T^4=6^4\cdot (10^3)^4$$.
5. Извлекаем корень: $$T=6\cdot 10^3=6000$$ К.
Задание 6919
При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон $$pV^k=1,2\cdot 10^8$$ Па·м⁵, где $$p$$ – давление в газе (в Па), $$V$$ – объём газа (в м³), $$k=\frac{5}{3}$$. Найдите, какой объём $$V$$ (в м³) будет занимать газ при давлении $$p$$, равном $$3,75\cdot 10^6$$ Па.
1. Подставляем известные значения: $$3,75\cdot 10^6\cdot V^{5/3}=1,2\cdot 10^8$$.
2. Выражаем $$V^{5/3}$$: $$V^{5/3}=\frac{1,2\cdot 10^8}{3,75\cdot 10^6}=\frac{120}{3,75}=32$$.
3. Так как $$32=2^5$$, получаем: $$V^{5/3}=2^5$$.
4. Извлекаем корень $$5$$-й степени: $$V^{1/3}=2$$.
5. Возводим в куб: $$V=2^3=8$$ м³.