Formules opstellen > Logaritmische modellen
12345Logaritmische modellen

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

`h = \ ^(0,886)log(p/1013)`

b

`h = \ ^(0,886)log(p/1013) = (log(p/1013))/(log(0,886)) = (log(p) - log(1013))/(log(0,886))` .
En dit geeft `h ~~ text(-)19,0 log(p) + 57,2` .

b

Vul beide sets meetgegevens in de formule in en bereken `a` en `b` .

Opgave 1
a

Uit `p = 1013*0,886^h` volgt `h = \ ^(0,886)log(p/1013)` .
Dat geeft `h = (log(p/1013))/(log(0,886)) = (log(p) - log(1013))/(log(0,886))` en `h ~~ text(-)19,0 log(p) + 57,2` .

b

`h ~~ text(-)19,0 log(800) + 57,2 ~~ 2,04` km.

c

Op `h=0` geldt in de figuur `p~~1013` hPa. En dat klopt met de formule.

d

`1` km `~~ 100000/(30,48) ~~ 3280,8` ft.

De formule wordt dan `h ~~ 3280,8*(text(-)19,0 log(p) + 57,2) ~~ text(-)62413 log(p) + 187590` .
(Hierbij is met alle decimalen van de verschillende getallen doorgerekend. Gebruik je minder decimalen, dan krijg je afrondingsfouten.)

Opgave 2

Op `h=0` geldt `p=1013` hPa geeft: `a log(1013) + b = 0` .
Op `h=0,5` geldt `p=953,5` hPa geeft: `a log(953,5) + b = 0,5` .

Dit betekent: `a log(953,5) - a log(1013) = 0,5` en dus `text(-)0,0262a ~~ 0,5` en `a ~~ text(-)19,0` .

Dus is `text(-)19,0*log(1013) + b = 0` , zodat `b ~~ 57,2` .

Hier wordt het logaritmische model: `p ~~ text(-)19,0 log(p) + 57,2` .

Opgave 3
a

In het voorbeeld zie je een uitwerking staan. Vergelijk die met jouw uitwerking. Zorg dat je elke stap begrijpt.

b

`y ~~ 10,0 log(100) + 1,1 ~~ 21` DIN.

c

`31 ~~ 10,0 log(x) + 1,1` geeft `log(x) ~~ 2,99` , dus `x ~~ 10^(2,99) ~~ 977` ASA.

Opgave 4
a

`y = 10,0 log(x) + 1,1` geeft `log(x) = (y - 1,1)/(10,0) = 0,1y - 0,11` .
Hieruit volgt `x = 10^(0,1y - 0,11) = 10^(0,1y) * 10^(text(-)0,11) ~~ 0,78*1,26^y` .

b

`y = 24` geeft `x ~~ 0,78*1,26^24 ~~ 201` ASA.

Opgave 5
a

De aarde heeft een omlooptijd van `1` jaar en hoort dus bij het punt met `log(T) = log(1) = 0` . Voor dat punt geldt `log(R) = 0` en dus `R = 1` AE. En dus moet `1` AE wel de straal van de baan van de aarde zijn.

b

`R = 0,39` geeft `log(R) ~~ text(-)0,4089 = 1,5*log(T)` , zodat `log(T) ~~ text(-)0,2726` en `T ~~ 0,53` jaar.

c

`log(T) = 1,5*log(R)` geeft `log(T) = log(R^(1,5))` , zodat `T = R^(1,5)` .
Met deze formule is voor Mercurius `T ~~ 0,39^(1,5) ~~ 0,53` jaar.

Opgave 6
a

De formule heeft de vorm `log(N) = at + b` .

Beide punten invullen geeft `2,1 = b` en `2,3 = 5a + b` en dus `b=2,1` en `a = 0,04` .

De formule wordt: `log(N) = 0,04t + 2,1` .

b

`t = 15` geeft `log(N) = 0,04*15 + 2,1 = 2,7` , zodat `N = 10^(2,7) ~~ 501` .
Er zijn dan in 2025 ongeveer `505text(.)000` inwoners.

c

`log(N) = 0,04t + 2,1` geeft `N = 10^(0,04t + 2,1) = (10^(0,04))^t * 10^(2,1)` , zodat `N ~~ 126 * 1,096^t` .
Met deze formule is 2025 `N ~~ 126 * 1,096^15 ~~ 501` en zijn er dus ongeveer `505text(.)000` inwoners.

Opgave 7

Bij `log(t)=2` hoort `H=20` , dus `20 = a * 2 + b` .

Bij `log(t)=12` hoort `H=200` , dus `200 = a * 12 + b` .

Dit geeft: `180 = 10 a` en dus `a = 18` .

En dan is `b = 20 - 18*2 ~~ text(-)16` .

Dus `H(t) = 18 log(t) - 16` .

Opgave 8
a

De formule heeft de vorm `log(y) = a*log(x) + b` .

Bij `log(x)=0` hoort `log(y)=1,3` , dus `1,3 = a * 0 + b` en `b=1,3` .

Bij `log(x)=1` hoort `log(y)=3,8` , dus `3,8 = a *1 + b` .

Dit geeft: `a = 2,5` .

Dus `log(y) = 2,5 log(x) + 1,3` .

b

`log(y) = 2,5 log(12) + 1,3 ~~ 5,40` , dus `y ~~ 9953` .

c

`log(y) = 2,5 log(x) + 1,3` , dus `y = 10^(2,5 log(x) + 1,3) = (10^(log(x)))^(2,5) * 10^(1,3) ~~ 20 * x^(2,5)` .

Je vindt dus `f(x) ~~ 20*x^(2,5)` .

En `f(12) ~~ 9952` (als je met de onafgeronde waarde doorrekent).

Opgave 9
a

Als `h=1` , is `log(h) = 0` en `w=2` , dus `2 = a*0 + b` , zodat `b=2` .

Als `h=100` , is `log(h) = 2` en `w=8` , dus `8 = a*2 + b` , zodat `a = 3` .

b

`w = 3 log(500) + 2 ~~ 10,1` m/s.

c

`w = 3 log(h) + 2` geeft `log(h) = 1/3 w - 2/3` en `h = 10^(1/3 w - 2/3) = (10^(1/3))^w * 10^(text(-) 2/3) ~~ 0,215*2,15^w` .

Opgave 10
a

Zie figuur, maak eerst een tabel van `log(H)` en `log(G)` (bijvoorbeeld in twee decimalen nauwkeurig).

b

De formule heeft de vorm `log(H) = a log(G) + b` .

Gebruik twee punten uit de tabel bij je grafiek, bijvoorbeeld `(2,62; 2,70)` en `(2,70; 2,75)` .

Hiermee vind je `2,70 = 2,62 a + b` en `2,75 = 2,70 a + b` en dus `a = 0,625` en `b = 1,0625` .
In twee decimalen nauwkeurig: `log(H) ~~ 0,63 log(G) + 1,06` .

c

`log(H) ~~ 0,63 log(G) + 1,06` geeft `H ~~ 10^(0,63 log(G) + 1,06) = G^(0,63)*10^(1,06) ~~ 11,5*G^(0,63)` .

d

Maak een tabel van `H = 11,5*G^(0,63)` voor de waarden van `G` in de gegeven tabel en ga na dat uitkomsten ongeveer overeen komen. Het tussentijds afronden zorgt voor verschillen.

`G` 430 450 490 500 420
`H` 525 540 570 577 517
Opgave 11
a

De formule krijgt de vorm `log(C) = a*t + b` .
De grafiek gaat door `(0; 1,6)` en `(6, 1)` .

Dit geeft na invullen `1,6 = b` en `1 = a*6 + b` en dus `b=1,6` en `a = text(-)0,1` .
De formule wordt `log(C) = text(-)0,1t + 1,6` .

b

`log(C) = text(-)0,1*10 + 1,6 = 0,6` , dus `C = 10^(0,6) ~~ 4,0` mg/L.

c

`log(C) = text(-)0,1t + 1,6` geeft `C = 10^(text(-)0,1t + 1,6) ~~ 40*0,794^t` .

Opgave A1Vliegtuiglawaai
Vliegtuiglawaai
a

`L=75` geeft `log(N)=5,1` en vervolgens `N=125893` .
`L=70` geeft `log(N)=5,43...` en vervolgens `N=271227` . `271227` .
Dat is ruim `2` maal zo veel als `125893` .

b

`N=500.000` geeft `202 -4/3Lā‰ˆ113,98` en daaruit volgt `Lā‰ˆ66` .

c

`L=69`

d

`20 *log(N)=248 -2 L` geeft `log(N)=12,4 -0,1 L` en dus `N=10^ (12,4 -0,1 L) =10^12,4*10^ (-0,1 L) ā‰ˆ 2,512 +10^12*0,794^L` .

Opgave T1
a

`H = 5,5 log(t) - 15,5`

b

`H(1000) = 1`

Opgave T2
a

`log(H) = 5,5 log(t) - 15,5`

b

`H(1000) = 0`

verder | terug