Чтобы решить задачу, будем следовать пошагово. Мы знаем начальную массу колонии микроорганизмов и скорость её увеличения, а также время, через которое нам нужно найти массу.
Дано:
- Начальная масса колонии (M₀) = 7 мг
- Время роста (t) = 45 минут, за это время масса увеличивается в 4 раза.
- Общее время (T) = 180 минут.
Шаг 1: Определить количество периодов роста
Мы знаем, что масса колонии увеличивается каждые 45 минут. Чтобы узнать, сколько таких периодов поместится в 180 минут, делим общее время на время одного периода роста:
[
n = \frac{T}{t} = \frac{180 \text{ мин}}{45 \text{ мин}} = 4
]
Это значит, что за 180 минут произойдет 4 периода роста.
Шаг 2: Применить формулу роста
Масса колонии после каждого периода увеличивается в 4 раза. То есть, если на каждом этапе мы обозначим массу как M, то после n периодов масса можно выразить так:
[
M = M₀ \cdot 4^n
]
Подставляя известные значения:
[
M = 7 \text{ мг} \cdot 4^4
]
Шаг 3: Вычислить (4^4)
Теперь найдем значение (4^4):
[
4^4 = 4 \cdot 4 \cdot 4 \cdot 4 = 16 \cdot 16 = 256
]
Шаг 4: Подставить и вычислить
Теперь подставим значение (4^4) в формулу для массы:
[
M = 7 \text{ мг} \cdot 256 = 1792 \text{ мг}
]
Ответ
Таким образом, масса колонии микроорганизмов через 180 минут составит 1792 миллиграмма.