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Exponencial: a avalanche e o alívio

Na exponencial a conta não soma: multiplica. Por isso ela dispara pra cima ou despenca pela metade.

começar

Na exponencial, cada passo multiplica. Por isso ela parece calma no começo e depois embica.

A avalanche · f(x) = 2ˣ

A base 2 se multiplica por ela mesma quantas vezes o x mandar. A cada passo, dobra.

x−2−10123
0,250,51248

De onde saiu o 8? Meu quadro ia até x = 2, onde dá 4. Um passo a mais, x = 3: 2 × 2 × 2 = 8. É por isso que a curva embica logo depois: ela não soma, multiplica.

Os negativos

Andando pra esquerda, a saída cai pela metade a cada passo: 2⁰ = 1, 2⁻¹ = 0,5, 2⁻² = 0,25. Chega cada vez mais perto de zero, mas nunca chega.

Crescente e decrescente · x₁ < x₂

Nas definições sempre aparece x₁ < x₂. Isso só quer dizer que o tempo avançou: comparo o agora com o depois. Se no depois a saída é maior, a função é crescente; se é menor, decrescente.

O alívio de carga · o motor esfriando

o erro no meu caderno

Anotei: o motor desligado a 100 °C perde metade a cada intervalo: 100 → 50 → 25 → 12,5.

a correção

Assim ele chegaria perto de 0 °C, mais frio que a sala. Quem cai pela metade é a diferença pra temperatura ambiente: T = Tamb + (T0Tamb) · (1/2)t/t½. O motor tende aos 25 °C da sala, não a zero.

cálculo completo · o motor de 100 °C numa sala de 25 °C

  1. O que eu quero saber

    A temperatura do motor 30 min depois de desligar, e quando ele passa a ficar abaixo de 40 °C.

  2. O que eu já sei
    • T0 = 100 °C · sala: 25 °C
    • a diferença pra sala cai pela metade a cada 10 min (valor de exemplo)
  3. Fórmula

    T = 25 + 75 · (1/2)t/10

  4. Passo 1 · diferença inicial

    100 − 25 = 75 °C

  5. Passo 2 · depois de 30 min

    30 ÷ 10 = 3 → (1/2)3 = 1/8 → 75 ÷ 8 = 9,375 °C

  6. Passo 3 · temperatura

    T = 25 + 9,375 = 34,375 ≈ 34,4 °C

  7. Passo 4 · abaixo de 40 °C

    20 min: 25 + 75 ÷ 4 = 43,75 °C (ainda acima)

    30 min: 34,4 °C (abaixo)

    cruza os 40 °C entre 20 e 30 min — a conta exata, com logaritmo, dá ≈ 23,2 min

Depois de 30 min o motor está a ≈ 34,4 °C; ele passa dos 40 °C pra baixo por volta de 23 min.

Confere: em t = 0: 25 + 75 = 100 °C ✓ · a curva nunca desce abaixo de 25 °C ✓

A avalanche e o alívio

em cima, 2ˣ · embaixo, o motor esfriando (linha cinza = sala, 25 °C; linha vermelha = 40 °C)

pra treinar
  1. 2⁴
  2. 2⁻³
  3. 3ˣ em x = 3
  4. O mesmo motor, 20 min depois de desligar.
ver as respostas16 · 0,125 · 27 · 25 + 75 · (1/2)² = 25 + 18,75 = 43,75 °C
pra levar

Exponencial multiplica a cada passo: dobra ou cai pela metade. No resfriamento de verdade, quem cai pela metade é a distância até a temperatura da sala.

Matemática · Método Neon · aula 09 · o caderno é do João; os desenhos interativos, os cálculos completos e as correções marcadas entraram na arrumação pro site