M18 S3 AI5_ConcentraciondeCO2enunafuncion

Nombre: Módulo 18.

Unidad 3.

Actividad Integradora.

“Concentración de CO2 en una función.”

¿Qué producto entregarás? Un documento donde presentes el planteamiento, solución y respuesta argumentada a la pregunta planteada.

¿Qué hacer? 1. Lee con detenimiento la siguiente situación: El cambio climático es un fenómeno con efectos sobre el clima, está asociado a la intervención humana por la producción y acumulación de gases de efecto invernadero, como el CO2, en la atmosfera. El observatorio del volcán Mauna Loa, en Hawái, se dedica al monitoreo de la concentración de CO2 sobre la superficie de los mares, teniendo un registro desde el año 1980 hasta 2015. Con base en un proceso estadístico, similar al que se revisó en el Módulo 17, fue posible establecer un modelo matemático que aproxima la concentración del CO2, por año. A continuación, se muestra una gráfica de los datos obtenidos por este centro de monitoreo1 del promedio anual de CO2 sobre la superficie del mar, para más información puedes consultar la página del observatorio directamente.

Para pensar esta función de crecimiento se considera el año 1980 como el inicio de la medición de tiempo, es decir, se toma como t = 0, a partir de este punto comienza a avanzar la variable temporal, por último, se ajustan las escalas para que los ejes tengan el mismo tamaño entre cada valor, esto, porque es la forma más común de trabajarlo, de manera que la gráfica resultante es:

Usando herramientas de Excel se ha generado un ajuste exponencial (en el Módulo 17 de Estadística se trabajaron ajustes lineales), dado por: Para comprender mejor los elementos de esta función puedes apoyarte del video: https://www.youtube.com/watch?v=zcs6JXHZQtI

f(t)=333.08e0.005t La gráfica de este ajuste se presenta en la siguiente figura:

2. Ahora analiza haciendo uso del modelo exponencial propuesto como la función que define la concentración de CO2 y aplicando diferenciales. Luego debes aplicar y solucionar lo siguiente: a) Aproxima el cambio en la concentración de CO2 en los mares de 1980 a 1984.

Utiliza la diferencial de una función para encontrar el cambio de o a 4:

a) Aproxima el cambio en la concentración de CO2

f(t) = 333.08ℯ^(0.005x) f(x) = 333.08ℯ^(0.005x) d e u u du =e dx dx

f ( x + Δ ₓ ) ≈ f ( x )+ f ' ( x ) dx Δ ₓ=¿ dx es la variación o cambio en x

dy= f ' (x) dx ' .005 x ( 0.005 ) f ( x )=( 333.08 ) e

' 0.005 x f ( x )=1.6654 e

a) 1980 – 1984 x=t=0 Δ ₓ=4−0 = 4

x=t=4

f ( 0+ 4 ) ≈ f ( 0 )+ f ' ( x ) dx f ( 4 ) ≈ 333.08+1.6654 e 0.005( 0)∗4 f ( 4 ) ≈ 333.08+1.6654(1)(4 )

f ( 4 ) ≈ 339.7416

b) Determina la ecuación de la recta tangente a la gráfica del ajuste exponencial, es decir, a f(x)=333.08e0.005t, en el punto t=0, y úsala para aproximar la concentración de CO2 en t = 4.

Obtener la tangente en x=0 Si x=0, f(x)=y=333.08 La ecuación de la tangente a f(x)=333.00 f(x) = 333.08ℯ^(0.005x) en el punto P₁(x₁, y₁)=(0,333.08) es: y-y₁=m(x-x₁) m=f ' ( x 1 )=f ' ( 0 )=1.6654 e 0.005 (0 ) m=1.6654(1) m=1.6654 y-333.08=(1.6654)(x-0) y=1.6654x+333.08 Aproximamos con x=4 en la ecuación anterior F(x)=y=1654x+333.08 F(4)=y=1654x+333.08

F(4)=339.7416

c) Compara tu resultado con lo obtenido en el inciso anterior, respondes ¿qué conclusiones puedes generar al observar estas mediciones? Al comparar los resultados, al utilizar el método diferencial propuesto por la formula llegamos al resultado de 339.7416 y si utilizamos el método de la tangente en el inciso b) se tuvo que calcular o establecer la ecuación de la tangente y al utilizarla ecuación para encontrar cual sería el nivel en 1984 y se encontró que por los dos métodos fue el mismo resultado 339.7416 al trabajarlos metodos. 3. Integra tu desarrollo, con la gráfica, en un documento (de preferencia en procesador de textos)