Давайте решим задачу по шагам, чтобы определить массу колонии микроорганизмов через 80 минут.
Дано:
- Начальная масса колонии, ( M_0 = 8 ) мг
- Каждые 20 минут масса увеличивается в 3 раза
- Время, через которое ищем массу: ( t = 80 ) минут
Шаг 1: Определить, сколько раз масса увеличится за 80 минут
Период увеличения: 20 минут
Общее время: 80 минут
Количество интервалов по 20 минут в 80 минутах:
[
n = \frac{80}{20} = 4
]
То есть колония увеличится в 3 раза 4 раза.
Шаг 2: Рассчитать массу после 80 минут
Начальная масса: ( M_0 = 8 ) мг
Через один интервал (20 минут):
[
M_1 = M_0 \times 3
]
Через два интервала (40 минут):
[
M_2 = M_1 \times 3 = M_0 \times 3^2
]
Через три интервала (60 минут):
[
M_3 = M_2 \times 3 = M_0 \times 3^3
]
Через четыре интервала (80 минут):
[
M_4 = M_3 \times 3 = M_0 \times 3^4
]
Подставим начальную массу:
[
M_{\text{через 80 мин}} = 8 \times 3^4
]
Шаг 3: Вычислить итоговую массу
Рассчитаем ( 3^4 ):
[
3^4 = 81
]
Следовательно,
[
M = 8 \times 81 = 648 \text{ мг}
]
Ответ:
[
\boxed{648 \text{ миллиграммов}}
]
Масса колонии через 80 минут составляет 648 мг.