×   HOME JAVA NETPLOT OCTAVE Traži ...
  matematika2
Uvod     DIFERENCIJALNE JEDNADŽBE     Logistička jednadžba


Populacijska jednadžba

Kultura bakterija u početku ima $ 1000$ bakterija. Stopa rasta proporcionalna je broju bakterija. Nakon $ 2$ sata populacija je narasla na $ 9000$ jedinki. Odredite izraz koji daje broj bakterija nakon $ t$ sati. Odredite broj bakterija nakon $ 10$ sati.

Rješenje.

Zadani uvjeti su slijedeći:

$\displaystyle P\left( 0\right)$ $\displaystyle =1000$    
$\displaystyle P\left( 2\right)$ $\displaystyle =9000.$    

Želimo izračunati $ P\left( t\right) $ , a zatim i $ P\left( 10\right) $ koristeći formulu za populacijsku jednadžbu [*][M2, poglavlje 5.1]. Integriranjem jednadžbe

$\displaystyle \frac{dP}{ dt}=kP$    

dobivamo

$\displaystyle P\left( t\right) =Ae^{kt}$ (5.1)

Iz uvjeta za početnu populaciju slijedi

$\displaystyle P\left( 0\right) =A=1000\Rightarrow P\left( t\right) =1000\cdot e^{kt}.$    

Iz veličine populacije nakon dva sata slijedi

$\displaystyle 9000=1000\cdot e^{2k},$    

pa je

$\displaystyle k=\frac{1}{2}\ln 9=\ln 3.$    

Uvrštavanjem u (5.1) dobivamo

$\displaystyle P\left( t\right)$ $\displaystyle =1000\cdot e^{t\ln 3} .$    

Nakon $ 10$ sati broj bakterija bit će

$\displaystyle P\left( 10\right)$ $\displaystyle =1000\cdot e^{10\ln 3}$    
$\displaystyle P\left( 10\right)$ $\displaystyle =59049000.$    


Uvod     DIFERENCIJALNE JEDNADŽBE     Logistička jednadžba