Avkjøling av metallstykke og tolkning av momentan vekstfart

Del 2, alle hjelpemidler

Avkjøling av metallstykke og tolkning av momentan vekstfart

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

En smed skal bearbeide et metallstykke. Funksjonen T gitt ved

T(x)=470⋅0,95x+30,x∈[0,120]

viser temperaturen T(x) grader celsius (∘C) i metallstykket x minutter etter at smeden har tatt det ut av ovnen.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Tegn grafen til T.

Hjelpemiddelkrav: For hånd

Hva er temperaturen i metallstykket når smeden tar det ut av ovnen?

Metallet lar seg bare bearbeide når temperaturen er 150 ∘C eller høyere.

Hjelpemiddelkrav: Krever PC

Hvor lang tid har smeden på seg til å bearbeide metallstykket etter at han har tatt det ut av ovnen?

Smeden har utført noen beregninger. Se figuren nedenfor.

|500

Hjelpemiddelkrav: Kalkulator

Hvilket tall skal stå under de svarte sirklene merket med A, B, C og D?

Fasit

Se graf i løsningsforslaget.

T(0)=500∘C

x≈26,6min

A≈394,B≈18,7,C≈23,D≈174

LøsningsforslagKI-generert

Vi tegner grafen til T(x)=470⋅0,95x+30 for x∈[0,120].

Graf til T(x)

Grafen er avtagende og krummer oppover (konveks): temperaturen faller raskt i starten og flater etter hvert ut mot den vannrette asymptoten y=30, som er romtemperaturen metallstykket til slutt nærmer seg.

Temperaturen i det metallet blir tatt ut av ovnen er temperaturen ved x=0:

T(0)=470⋅0,950+30=470⋅1+30=500

Temperaturen i metallstykket er 500∘C når smeden tar det ut av ovnen.

T(0)=500∘C

Metallet kan bearbeides så lenge T(x)≥150. Vi finner tidspunktet der temperaturen er nøyaktig 150∘C:

470⋅0,95x+30=150
470⋅0,95x=120
0,95x=120470=1247≈0,2553

Vi tar ln⁡ på begge sider og løser for x med kalkulator:

x=ln⁡(1247)ln⁡(0,95)≈−1,3661−0,0513≈26,6

Siden T er avtagende, er T(x)≥150 for x∈[0,26,6]. Smeden har altså omtrent 26,6 minutter (ca. 26 min og 37 sek) på seg til å bearbeide metallstykket etter at han har tatt det ut av ovnen.

Smeden har ca. 26,6 minutter på seg

A og B — verdien 5 minutter etter uttak.

A er temperaturen T(5), og B er farten temperaturen avtar med ved x=5, altså tallverdien til T′(5).

A=T(5)=470⋅0,955+30≈393,7

Den deriverte av T er T′(x)=470⋅ln⁡(0,95)⋅0,95x. Vi setter inn x=5:

T′(5)=470⋅ln⁡(0,95)⋅0,955≈−18,7

Temperaturen avtar altså med om lag 18,7∘C per minutt ved x=5, så B≈18,7.

A≈394,B≈18,7

C og D — tidspunktet der farten er −7,4∘C per minutt.

Vi finner C ved å løse T′(x)=−7,4:

470⋅ln⁡(0,95)⋅0,95x=−7,4
0,95x=−7,4470⋅ln⁡(0,95)≈0,3070
x=ln⁡(0,3070)ln⁡(0,95)≈23,0

Så C≈23. Temperaturen på dette tidspunktet er

D=T(23)=470⋅0,9523+30≈174,5
C≈23,D≈174

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i matematikk. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt