Kapitali kasvamine ja kahanemine
Liitprotsendiline kasvamine
Kui algkapital on a ja iga-aastane intressimäär p%, siis avaldub kapitali suurus n aasta pärast liitprotsendi valemina
mida nimetatakse ka liitprotsendilise kasvamise seaduseks.
Märka
Liitprotsendi korral on kapital eksponentsiaalselt kasvav suurus
an = a ⋅ bn,
kus astme aluseks on
b = 1 + 0,01⋅p > 1.
Liitprotsendiline kahanemine
Kui suurus a kahaneb teatud perioodi pärast ühe ja sama protsendi p% võrra, siis avaldub algne suurus n aasta pärast valemina
mida nimetatakse ka liitprotsendilise kahanemise seaduseks.
Kasvamisprotsess
Olgu pangas hoiusena algkapital a, mis teatud perioodi pärast suureneb intressi võrra, kusjuures intressimäär on p%.
- Tavaliselt on intressi lisamise perioodiks üks aasta. Seega on aasta pärast kapitali suuruseks
- Järgmisel aastal suurendatakse juba kapitali a1 intressi võrra ja saadakse analoogselt
- Kui jätkame seda protsessi, saame n aasta pärast kapitali suuruseks
Radioaktiivne lagunemine
Poolestusaeg
Poolestusaeg on radioaktiivse lagunemise kiirust iseloomustav aeg, mille jooksul pool olemasolevast ainest laguneb.
Radioaktiivse aine hulk kahaneb eksponentsiaalselt ja kehtib valem
m0 on aine algmass, m(t) aine mass momendil t ja T on poolestusaeg.
Märka
Pärast poolestusaja möödumist on esialgsest ainest järel vaid pool.
Pärast kahekordse poolestusaja möödumist on järel poolest pool ehk üks neljandik jne.
Näide
Erinevate ainete poolestusajad on väga erinevad.
- Uraan-238 poolestusaeg on 4,5 miljardit aastat.
- Poloonium-84 poolestusaeg on vaid 1,5 ⋅ 10–4 sekundit.
Pärast organismi surma hakkavad sinna sattunud süsinik-14 aatomid lagunema. Mõõtes radiosüsiniku hulka surnud organismis, saab hinnata selle surmast möödunud aega.
Mitu protsenti 14C kogusest on alles 1000 aastat pärast organismi elutegevuse lakkamist?
Vastus
Umbes %.
Väike abi
Radiosüsinikumeetod
Arheoloogid ja paleontoloogid määravad radioaktiivse süsiniku koguse järgi orgaanilist päritolu leidude vanust. Niisugust meetodit nimetatakse radiosüsinikumeetodiks. Meetodi töötasid 1949. aastal välja Williard Libby ja tema kolleegid ning 1960. aastal sai Libby selle arendamise eest keemia Nobeli preemia.
Organismide kasvamine
Organismi suurus
Tähistame täisealise taime või looma suuruse S ja s0 selle suuruse algmomendil t = 0.
Siis organismi suuruse s(t) ajamomendil t võib avaldada järgmise mudeli ehk valemi kaudu:
s(t) = s0 + (S – s0)(1 – e–kt).
Konstant k > 0 määrab kasvukiiruse.
Märka
Paljude taimede ja loomade kasvamine toimub eksponentsiaalselt kahanevalt. Noor organism kasvab kiiresti, kuid mida lähemale täiseale, seda aeglasemaks muutub kasv.
Protsessi kirjeldus
Kui organismi suuruse valemis t = 0, siis e–kt = 1 ja
s(0) = s0 + 0
ning protsessi algtingimus on täidetud.
Näib, et selle mudeli korral kestab kasvuprotsess lõpmatuseni. Kuid eksponentfunktsioon e–kt kahaneb väga kiiresti ja teatud ajamomendil T on selle funktsiooni väärtus tühiselt väike. Selle võib asendada ligikaudselt nulliga ja saame
s(T) ≈ S.
Seega, aeg T on kasvu lõpu ja täisealiseks saamise aeg.
Kui palju kaalub see imetaja kaheaastasena ühe kilogrammi täpsusega, kui kasvukiiruse konstant on k = 1,1.
Vastus
See loom kaalub siis kilogrammi.
Harjuta ja treeni
- Mitu inimest elab selles linnas kuue aasta pärast?
- Mitme inimese võrra kasvab linna elanikkond 10 aastaga?
Vastus
- Linnas elab siis inimest.
- Elanikkond kasvabinimese võrra.
Märkus
- Moodusta funktsioon, mis kirjeldab bakterite massi kogust x ööpäeva pärast.
y = ⋅x
- Kahe ööpäeva pärast on bakterite mass μg.
- Kaks ja pool ööpäeva tagasi oli bakterite mass μg.
- Kuue tunni pärast on bakterite mass μg.
Märka
Ühe kuu intressimäära saame, kui jagame aastase intressimäära 12-ga.
Päeva intressi saame, kui jagame kuu intressimäära 30-ga.
- Ühe aastaga sai hoiustaja 20 eurot intressi.
Esialgne hoiuarve oli eurot. - Kahe aastaga sai hoiustaja 20 eurot intressi.
Esialgne hoiusumma oli eurot. - Kolme kuuga sai hoiustaja 20 eurot intressi.
- Kolme kuu hoiuprotsent on .
- Esialgne hoiuarve oli .
- Jüri paigutab 4000 eurot pikaajalise hoiusena panka intressimääraga 1,2% aastas. Mari ostab aga sama summa eest võlakirju aastase tootlusega 3,2%.
- Kolme aasta pärast peab Jüri kasulikumaks paigutada kogutud raha võlakirjadesse sama tootlusega mis Maril. Mari aga ei riski enam võlakirjadega ja paigutab raha panka intressimääraga 1,2% aastas.
- Kumma summa on järgmise kolme aasta pärast suurem? Kõik summad kirjuta ühe euro täpsusega.
Algne summa | Intressimäär | Summa 3 aasta pärast | Uus intressimäär | Lõppsumma | |
Jüri | 4000 | ||||
Mari |
- Kui palju erineb siis tulemus võrreldes sellega, kui intressi arvutatakse üks kord aastas?
- Kui palju erinevad tulemused kord aastas lisatud intresside ja kord kuus lisatud intresside korral?
Vastus
- Lõppsumma erinevus on eurot.
- Lõppsumma erinevus on eurot.
- Mitu hektarit oleks 10 aasta pärast veeala suurus, kui igal aastal väheneks veeala 2% võrra?
- Mitu protsenti moodustaks sel juhul veeala kogu hoiualast?
Vastus
- Veeala suurus oleks 10 aasta pärast 10 ha täpsusega ha.
- Kogu hoiualast moodustaks veeala 10 aasta pärast %.
- Viie aasta pärast on selle eseme väärtus eurot.
- Kuue ja poole aasta pärast on selle eseme väärtus eurot.
- Aasta tagasi oli selle eseme väärtus eurot.