Exponenten en logaritmen > Logaritmische schalen
123456Logaritmische schalen

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

De schaalverdeling op de verticale as loopt niet gelijkmatig op: tussen `1` en `10` zit evenveel afstand als tussen `10` en `100` .

b

Maak eerst een tabel met minstens vier uitkomsten. Zet op de verticale as de getallen af zoals op de manier van de gegeven figuur. De grafiek moet een rechte lijn zijn.

Opgave 1
a

Bij `t = 5` hoort `B = 192` en bij `t = 10` hoort `B (10) = 6144`

`log(192) ≈ 2,3` : je kunt `192` schrijven als `10^(2,3)` . Dit klopt met de positie in de grafiek.

`log(6144) ≈ 3,8` : je kunt `6144` schrijven als `10^(3,8)` . Dit klopt met de positie in de grafiek.

b

`log(300) ≈ 2,5` : je kunt `300` schrijven als `10^(2,5)` . Dit klopt met de positie in de grafiek.

c
`t` `0` `1` `2` `3` `4` `5` ... `15`
`B` `6` `12` `24` `48` `96` `192` ... `196608`

Teken nu de grafiek op enkellogaritmisch papier. Laat het resultaat door je docent controleren!

Opgave 2
a

Maak eerst een tabel.

`x` 0 1 2 3 4 5 6 7
`y` 2 6 18 54 162 486 1458 4374
b

Lees af: `y ≈ 840` .
Als je `x = 5,5` invult krijg je: `y = 2*3^(5,5) ~~ 841,8` .

Opgave 3

`a` ligt tussen `10^1` en `10^2` in.

Benader `a` met `a ~~ 10^(1,8) ~~ 63` .

Opgave 4
a
b

Zie de figuur bij a.
`log(1,8) ≈ 0,3` en hieruit volgt `1,8 ≈ 10^(0,3)`

c

Zie de figuur bij a.
`log(8884) ≈ 3,9` en hieruit volgt `8884 ≈ 10^(3,9)`

d

Zie de figuur bij a.

`0,003` mm `= 0,000003` m en `0,8` mm `= 0,0008` m

`log(0,000003) ≈ text(-)5,5` en hieruit volgt `0,000003 ≈ 10^( text(-)5,5)`

`log(0,0008) ≈ text(-)3,1` en hieruit volgt `0,0008 ≈ 10^( text(-)3,1)`

e

`a = 10^(3,5) ≈ 3162`

Opgave 5

De punten van stof `P` vormen een rechte lijn op enkellogaritmisch papier, de punten van stof `M` niet. Bij stof `P` is er sprake van exponentiële groei en bij stof `M` niet.

Opgave 6
a

Als het goed is krijg je een rechte lijn.

b

`t gt 6,2` .

Opgave 7
a

`A (5) ≈ 3*10^2 ≈ 300`
`A (7) ≈ 6*10^2 ≈ 600`

b

`A(t) = b*g^t`
`A(5) ≈ 300`
`A(7) ≈ 600`
Hieruit volgt: `g^2 ≈ 600/300 ≈ 2` en `g ≈ 2^(1/2) ≈ 1,4` .

Invullen van `g ~~ 1,4` en `b~~60` geeft: `A ~~ 60*1,4^t` .

Zo vind je dezelfde formule als in het voorbeeld.

c

Omdat deze waarde meteen de waarde van `b` oplevert.

Opgave 8
a

Op de `y` -as staan de machten van `10` , bij de oorsprong staat `y = 10^0 = 1` .

Op de `x` -as staan getallen zoals je gewend bent, zodat bij de oorsprong `x = 0` .

Het snijpunt is `(0, 10^0) = (0, 1)` .

b

Lees de punten `(text(-)4, 1000)` en `(5; 0,01)` af.

Bij `x = text(-)4` is `N = b * g^(text(-)4) = 1000` .
Bij `x = 5` is `N = b * g^5 = 0,01` .
Hieruit volgt: `g^9 = (0,01)/1000 = 0,00001` zodat `g = 0,00001^ (1/9) ≈ 0,28` .
Invullen geeft: `b ≈ 5,99` .

De formule is: `N ≈ 6 * 0,28^t` .

c

`N = 1` geeft `0,28^t ≈ 0,167` en hieruit volgt `t ≈ \ ^{:0,28:} log (0,167) ≈ 1,41` .
Het snijpunt wordt ongeveer `(1,41; 1)` .

d

Op de verticale as komt het getal `0` helemaal niet voor.
Op de verticale as staan de getallen `..., 10^(text(-)3), 10^(text(-)2), 10^(text(-)1), 10^0, 10^1, 10^2, 10^3, ...`
Dat zijn allemaal positieve getallen, dus `N gt 0` .

Opgave 9
a

`A = 80000 * 1,06^t`

b
`t` `0` `2` `4` `6` `8` `10`
`A` `80000` `89888` `100998` `113482` `127508` `143268`
`log(A)` `4,90` `4,95` `5,00` `5,05` `5,11` `5,16`

`log(A)` hoef je alleen te berekenen als je geen enkellogaritmisch papier hebt en zelf een logaritmische schaalverdeling maakt.

c

Schatting: ongeveer `190000` .
De formule geeft: `A = 80000*1,06^(15) ≈ 191725` .

Opgave 10
a

Je krijgt ongeveer een rechte lijn door `(0; 1,70)` en `(4; 2,60)` .
Omdat de grafiek van `N` bij benadering een rechte lijn is, is `N` bij benadering een exponentiële functie.

b

Bij `t = 0` is `N = b*g^0 = 50` , dus `b = 50` .

Bij `t = 6` is `N = 50*g^6 = 1125` , dus `g^6 = 22,5` en `g = 22,5^(1/6) ~~ 1,68` .

De formule wordt `N = 50 * 1,68^t` .

c

Bij `t = 10` is `N = 50*1,68^10 ~~ 8955` bacteriën.

Opgave 11
a

Bij `t = 0` is `V = b*g^0 = 2` , dus `b = 2` .

Bij `t = 5` is `V = 2*g^5 = 6` , dus `g^5 = 3` en `g = 3^(1/5) ~~ 1,25` .

De formule wordt `V = 2 * 1,25^t` .

b

`V = 10` geeft `1,25^t = 5` en hieruit volgt `t = \ ^{:1,25:} log(5) ≈ 7,21` .
Ga na, dat dit klopt met de grafiek.

c

`V = 1` geeft `1,25^t = 0,5` en hieruit volgt `t = \ ^{:1,25:} log (0,5) ≈ text(-)3,11` .

Opgave 12
a

Bij `t = 0` is `A = b*g^0 = 400` , dus `b = 400` .

Bij `t = 8` is `A = 400*g^8 = 7` , dus `g^8 = 7/400` en `g = (7/400)^(1/8) ~~ 0,60` .

De formule wordt `A = 400 * 0,60^t` .

b

`A = 20` geeft `400*0,60^t = 20` en hieruit volgt `0,60^t=0,05` . Dit geeft `t = \ ^{:0,60:} log(0,05) ≈ 5,86` .

Controleer dit in de grafiek door te bedenken dat `20 = 2*10^1` . Kijk langs de verticale as bij het eerste blauwe streepje boven `10^1` . Daar hoort inderdaad `t ~~ 5,86` bij.

c

`A = 1` geeft `400*0,60^t = 1` en hieruit volgt `0,60^t = 1/400` . Dit geeft `t = \ ^{:0,60:} log(1/400) ≈ 11,73` .

Opgave 13
a

Uit de grafiek blijkt dat een hogere temperatuur een lagere halfwaardetijd geeft. Een lagere halfwaardetijd geeft een snellere afname van het diastasegetal. De honing kan dus beter bij een lage temperatuur worden bewaard.

b

Bij `25`  °C is de halfwaardetijd ongeveer `500` dagen: `500` dagen `= 500/365 ≈ 1,37` jaar.

Voor de groeifactor per jaar geldt nu `g^(1,37) = 1/2` geeft `g ≈ 0,603` .

Per drie jaar is dat `0,603^3 ~~ 0,219` en het diastasegetal is dan `28*0,219 = 6,136` . Na drie jaar is de honing bakkershoning.

c

De groeifactor per uur is `0,5^(1/24) ~~ 0,972` .
Los op: `27*0,972^t = 8` .
Het antwoord is ongeveer `42` uur (of `43` uur).

Opgave A1Geluidsisolatie
Geluidsisolatie
a

`R = 20*log((pi*125*400)/(1,3*340)) - 5 ~~ 46,0` dB

b

`R = 20*log((pi*2*125*400)/(1,3*340)) - 5 = 52,0` dB, dus de toename van `R` is `~~ 6` dB.

c
`50` `=` `20*log(2,84*f)-5` (verdubbeling van de frequentie)
`20*log(2,84*f)` `=` `55`
`log(2,84*f)` `=` `2,75`
`2,84*f` `=` `10^(2,75)`
`f` `=` `(10^(2,75))/(2,84)=198` Hz

Voor geluid met een frequentie lager dan `198` Hz isoleert de muur niet genoeg.

Opgave A2Straling van een radiator
Straling van een radiator
a

W/m2K4

b

Zie figuur.

c
`Phi` `=` `5,6*10^(text(-)8)*T^4`
`log(Phi)` `=` `log(5,6*10^(text(-)8))+log(T^4)`
`log(Phi)` `=` `text(-)7,27+4*log(T)`

`log(Phi)` is lineair afhankelijk van `log(T)` .

Dus `4` is de richtingscoëfficiënt (het hellingsgetal) van de lijn en bij `T = 1` vind je `Phi = 5,6*10^(text(-)8))` .

d
`Phi` `=` `5,6*10^(text(-)8)*T^4`
`664` `=` `5,6*10^(text(-)8)*T^4`
`T^4` `=` `664/(5,6*10^(text(-)8))`
`T` `=` `root(4)(664/(5,6*10^(text(-)8))) ~~ 333` K
Opgave T1
a

`10^(1,1) ≈ 12,59`

b

Zie figuur bij a.

c

Zie figuur bij a.

d

Zie figuur bij a.

Opgave T2
a

Doen.

b

De punten liggen ongeveer op een rechte lijn door `(0 , 40)` en `(4 , 200)` .

c

Punten liggen ongeveer op een rechte lijn, dus exponentiële groei.

d

`A = 40 * 1,495^t` met `t` in weken.

verder | terug