Delgado Guzman
04/30/2023 · Middle School
11. You drink a beverage with 120 mg of caffeine. Each hour, the caffeine in your system decreases by about \( 12 \% \). How long until you have 10 mg of caffeine?
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카페인이 120mg에서 시작하여 매시간 12%씩 감소한다고 가정할 때, 10mg의 카페인이 남을 때까지 걸리는 시간을 계산해 보겠습니다.
카페인의 양은 다음과 같은 수식으로 표현할 수 있습니다:
\[ C(t) = C_0 \times (1 - r)^t \]
여기서:
- \( C(t) \)는 t시간 후의 카페인 양
- \( C_0 \)는 초기 카페인 양 (120mg)
- \( r \)은 감소율 (0.12)
- \( t \)는 시간 (시간 단위)
우리는 \( C(t) = 10 \)mg이 될 때의 t를 찾고자 합니다.
수식을 대입하면:
\[ 10 = 120 \times (1 - 0.12)^t \]
\[ 10 = 120 \times 0.88^t \]
양변을 120으로 나누면:
\[ \frac{10}{120} = 0.88^t \]
\[ \frac{1}{12} = 0.88^t \]
이제 양변의 로그를 취합니다:
\[ \log\left(\frac{1}{12}\right) = t \cdot \log(0.88) \]
t를 구하기 위해 양변을 \(\log(0.88)\)로 나누면:
\[ t = \frac{\log\left(\frac{1}{12}\right)}{\log(0.88)} \]
이제 계산해 보겠습니다:
1. \(\log\left(\frac{1}{12}\right) \approx -1.07918\)
2. \(\log(0.88) \approx -0.05307\)
따라서:
\[ t \approx \frac{-1.07918}{-0.05307} \approx 20.36 \]
결과적으로, 약 20.36시간 후에 카페인 양이 10mg에 도달합니다.
즉, 약 20시간 22분 후에 카페인이 10mg이 됩니다.
Quick Answer
20시간 22분 후에 카페인이 10mg가 됩니다.
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