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Dm sur le carbone 14 en math

Posté par Profil Nazareth060 30-05-20 à 11:03

Bonjour à tous,

Pouvez vous m'aider à comprendre mon dm car pour l'instant, c'est le flou total.

Ps dm ci joint en photo


Bien cordialement

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 30-05-20 à 11:16

Bonjour

Les scans de devoir ne sont pas autorisés sur ce forum  donc heureusement que la photo n'a pu être jointe
s'il y a un dessin vous pouvez le joindre
Recopiez le texte en faisant répondre à ce message

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 30-05-20 à 12:12

bonjour à tous,

pouvez vous m'aider sur DM car pour l'instant c'est le flou total ?
merci par avance.

sujet " on etudie une population de noyaux radioactifs de carbone 14 au cours du temps.
a l'instant T = 0, la population est composée de N0 noyaux radioactifs de carbone 14.
on modélise le nombre de noyaux radioactifs de carbone 14 à l'instant T, exprimé en milliers d'années, par la fonction N définie sur l'intervalle (0; +infinie( par : N(t) = N0e puissance -0,121t.

etudier les variations de la fonction N sur l'intervalle (0;+ infinie(

on appelle demie vie du carbone14 le temps T au bout duquel la population de noyaux radioactifs à diminué de moitié.
justifier que e puissance-0,121 =1/2

Déterminer avec la calculatrice l'arrondie au millième de la demie vie de T du carbone14.

démontrer que N(2T) = No/4

en déduire au bout de combien de temps le nombre de noyaux radioactifs de carbone 14 n'est plus égal qu'au quart de sa valeur initiale.

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 30-05-20 à 12:17

La première question est l'étude  de la fonction  t \mapsto  N_0\text{e}^{-0,121t}

soit dérivée signe de la dérivée  sens de variation  

soit fonctions composées

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 09:42

Hekla, je n'ai pas très bien compris votre réponse pouvez- vous me donner plus d'explication ?

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 10:29

C'est une fonction comme une autre  Ce que vous faites pour étudier une fonction polynôme de degré 3 par exemple c'est d'abord la dérivée puis le signe puis le sens de variation. Par conséquent vous en faites autant

Si vous ne connaissez pas la dérivée de  \text{e}^u alors on passe aux fonctions composées

t \mapsto \text{e}^{-t}\mapsto  (\text{e}^{-t})^{0,121}=\text{e}^{-0,121t}\mapsto N_0\text{e}^{-0,121t}

Vous devez savoir par exemple t\mapsto \text{e}^{-t}  est décroissante sur \R  puis que etc

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 10:59

Hekla, par conséquent nous nous soucions pas de N0 pour faire la dérivée ?

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 11:06

De même que pour dériver  5 x^3 dans un premier temps on ne s'occupe que de dériver x^3  à la fin on le réinsère pour donner 5 (3x^2) soit 15x^2

 (\lambda f)'=\lambda\, f'

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 11:56

Hekla, par conséquent :

F'(x) = (N0) X -0,121e ^-0,121t. Mais N0 est toujours positif ( car il ne peut pas y avoir de noyau négatif) et un exponentiel est toujours positf or quand on met notre fonction dans notre calculatrice la fonction est decroissante de ] 0 ; + infinie [

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 12:22

hekla, autant pour moi, en effet N0  X  -0, 121  X  e^-0,121t
                                                                        +                   -                          +

Donc la fonction est décroissante ? c'est ca ?

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 12:26

Oui la fonction est strictement décroissante

f'(t)=-0,121N_0 \text{e}^{-0,121t} c'est bien strictement négatif


le signe de multiplication est \times   vous le trouvez avec les symboles  \Pi

à défaut *

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 12:30

Merci, pour vos précieuse pistes, mais je ne comprends pas comment  e^-0,121T = 1/2

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 12:43

On cherche t  tel que  f(t)= \dfrac{1}{2}N_0

or  f(t)=N_0\text{e}^{-0,121t}  d'où

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 13:05

Et après on fais quoi car ça reste flou encore pour moi

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 13:16

Si vous avez  3a x=\dfrac{1}{2}a que faites-vous ?

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 13:18

Plus simple  a Z =\dfrac{1}{2}a  

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 13:25

Je résous l'équation ?

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 13:36

On simplifie d'abord

 \cancel{a} Z =\dfrac{1}{2} \cancel{a}  

Toute ressemblance avec votre problème n'est pas fortuite.

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 14:53

Merci, c'est ce à quoi je pensais !
Pouvez-vous m'aider une dernière fois à démontrer que N(2T) = N0 / 4

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:07

N(T)=\dfrac{N_0}{2}

 N(2T)=N_0\text{e}^{-0,121\times 2T}=N_0(\text{e}^{-0,121T})^2=N_0\text{e}^{-0,121T}\times \text{e}^{-0,121T}

Que vaut \text{e}^{-0,121T} en fonction de N_0

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:12

Je suis pas sur mais N0 = 1 ?

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:13

Nazareth060 @ 31-05-2020 à 15:12

Je suis pas sur mais N0 = 1 ?

non ce que j'ai dis n'a aucun sens, je n'en ai aucune idée

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:19

Vous savez que

N_0\text{e}^{-0,121T}= \dfrac{N_0}{2} et vous avez montré que pour t=T ,\quad\text{e}^{-0,121 t}=\dfrac{1}{2}

donc  N_0\text{e}^{-0,121T}\times \text{e}^{-0,121T}=

Posté par Profil Nazareth060re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:22

1 N0 / 4

Posté par
hekla
re : Dm sur le carbone 14 en math 31-05-20 à 15:36

Évidemment,  c'est bien ce que  l'on voulait



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