Bakterien

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coolio Auf diesen Beitrag antworten »
Bakterien
Zu einer Nährlösung kommen pro Stunde 25% Bakterien hinzu, in derselben Zeit sterben 5%. Zu Beginn sind 1000 vorhanden.
Wielange dauert es bis sich die Kultur verdoppelt?

Kann mir bei dieser Aufgabe jemand helfen?
axelt Auf diesen Beitrag antworten »

Weiss nicht ob mit den beiden einzelnen Prozentangaben irgwas spezielleres gemeint sein soll...Ansonsten halt jede Stunde + 20%. Weils ein Exponentielles Wachstum ist würd ich das als e-Funktion ausdrücken:



Für die Verdopplungszeit muss gelten:







mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Man sollte erklären, wie die Konstante 0,18 entsteht. Übrigens ist sie in diesem Falle ungenau, man muss mit mehr Stellen rechnen, zumindest k = 0,18232156.

Oder besser die Funktion mit



ansetzen.

Zum Prozentsatz: Dem Wachstum von 25% ist eine Sterberate von 5% entgegengesetzt. Daher muss man die Faktoren so zusammensetzen:



Die Gesamt-Wachstumsrate beträgt also nicht 20%, sondern nur 18,75%

mY+
coolio Auf diesen Beitrag antworten »

Wie kommt diese Funktion zu stande:


??




0,25 Zunahme und 0,05 Abnahme: Warum sind das dann nicht 0,25 - 0,05 = 20 Zunahme?

Danke für die Hilfe!
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

.. weil in jedem Zeitabschitt t = 1 der Bestand auf das 1,2 - fache der ursprünglichen Menge angewachsen ist

"1 + 25%" = 1,25

Desgleichen bei der Abnahme um 5%: "1 - 5%" = 0,95, es sit nur noch das 0,95-fache der ursprünglichen Menge vorhanden.

Da die Zu- und Abnahmen kontinuierlich und gleichzeitig erfolgen, müssen die beiden Wachstumsfaktoren multipliziert werden.

mY+
coolio Auf diesen Beitrag antworten »

Verstanden!

Wenn nach 10h die Sterberate auf 50% erhöht wird und die Geburtenrate so bleibt. Wann - nach der Zugabe - sind wieder 1000 Bakterien vorhanden?

Lösung:

1,25 * 0,5 = 0,125
f(10) = 1000 * 1,2 ^10

neue Funktion: m(t)= f(10) * 0.125^t = 1000

stimmt das?
 
 
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

1,25 * 0,5 = 0,625 !!

f(10) stimmt ausserdem nur dann - also unter dieser Voraussetzung - dass in den ersten 10 Stunden NUR ein Zuwachs (20%) erfolgt ist.

Hier siehst du übrigens schön, dass die Faktoren zu multiplizieren sind! Andernfalls würde man bei einem Wachstum von 20% und gleichzeitiger Sterberate von 50% bei der reinen Addition der Prozentsätze auf eine Verringerung um -30% kommen, das wäre ein Faktor von 0,70. In Wirklichkeit sind es aber 0,625, also eine Verringerung um 37,5 %.

mY+
coolio Auf diesen Beitrag antworten »

DAnke, auch verstanden!
Und jetzt die letzte Frage: Wie lange dauert es - von Beobachtungsbeginn an! - bis nur noch circa 50 Bakterien vorhanden sind?
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Rechne doch mal ...

mY+
coolio Auf diesen Beitrag antworten »

f(10)= 1000*1.1875^10= 5492,2
50= 5492,2 * 0.625^t
t= 10h


so?
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

f(10) stimmt nicht, -> 5576, du musst genauer eingeben, der TR kann es ja rechnen!

10 würden (mit 5492) stimmen. Mit 5576 kommen auch ungefähr 10 Jahre (10,03 J).

mY+
Wurstbrot Auf diesen Beitrag antworten »

Hänge ein wenig an der selben Aufgabe:
Kann ich die Aufgabe auch mit e berechnen?
Zitat:
Man sollte erklären, wie die Konstante 0,18 entsteht. Übrigens ist sie in diesem Falle ungenau, man muss mit mehr Stellen rechnen, zumindest k = 0,18232156.

Okay und wie lautet die Erklärung?
vielen Dank!
mYthos Auf diesen Beitrag antworten »

Du gehst von der Funktion



aus, das ist die allgemeine exponentielle Wachstumsfunktion und diese sollte dir bekannt sein. Nun weisst du, dass pro Stunde ein Wachstum von 25% und ein gleichzeitiger Zerfall von 5% eintritt. Das wird mit obiger Funktion verarbeitet und liefert die Wachstumskonstante k

Den Rest solltest du nun selbst erledigen können, vor allem, wenn du dir den Thread genau durchliest.

mY+
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