ViewWiki

מפתח תשובות · יחידה 12

חזקות ולוגריתמים.

שאלות התרגול של כל שיעור, התשובות הנכונות שלהן והטעויות שהן מזהות. תשובות שנקראות מהסצנה משתמשות באותה הגדרה שהלומדים רואים.

שיעור 1 מתוך 4 · כ־20 דקות

גדילה בכפל

כמות שמוכפלת באותו מספר בכל צעד: למה עשר הכפלות נותנות יותר מאלף, איך כותבים את זה כחזקה, ולמה גדילה כזאת עוקפת בסוף כל תוספת קבועה.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    עשר הכפלות

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    הכמות מתחילה ב־11⁠ ומוכפלת בכל צעד. כמה תהיה אחרי עשרה צעדים?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 10241024⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    3קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר

    האפשרויות

    • נכונה 10241024⁠

    • שגויה 2020⁠

      טעות נפוצה: Reads doubling as adding the same amount each step: ten doublings of 1 give 20, or each doubling adds 2.

      משוב מהקטלוג

      הכפלה היא כפל ב־22⁠, לא הוספה של 22⁠. כל צעד מוסיף כמה שכבר יש, ולכן התוספת עצמה גדלה: 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ אחרי עשרה צעדים כבר יש 210=10242^{10} = 1024⁠. הוספה של אותו מספר בכל צעד היא פונקציה קווית, קו ישר, וזה סיפור אחר.

    • שגויה 100100⁠

      משוב

      100100⁠ הוא 10×1010 \times 10⁠, עשר בריבוע. כאן כופלים את 22⁠ בעצמו עשר פעמים.

    • שגויה 512512⁠

      משוב

      512=29512 = 2^9⁠, תשעה צעדים. ספרו שוב: אחרי צעד אחד יש 22⁠, ואחרי שניים 44⁠.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    מספר הצעדים
    10קבוע

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    210=10242^{10} = 1024⁠. אחרי שלושה צעדים היו רק 88⁠, אבל כל צעד מכפיל את כל מה שהצטבר, והעמודה האחרונה כבר מעל אלף. השכבה הכתומה בראשה, מה שהצעד העשירי הוסיף, היא חצי מכל העמודה.

    פתרון מלא

    1. מתחילים ב־11⁠, ובכל צעד כופלים ב־22⁠.
    2. אחרי כל צעד: 2,4,8,16,32,64,128,256,512,10242, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024⁠.
    3. בקיצור: 210=10242^{10} = 1024⁠.

    אם בחרתם 2020⁠, הוספתם 22⁠ בכל צעד במקום לכפול ב־22⁠. זו גדילה קווית, 2×102 \times 10⁠, ולא הכפלה.

  2. שלב 2 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    חזקה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הגדילה בכל צעד נעולה על ×3\times 3⁠ ומספר הצעדים על 33⁠, כך שהעמודה האחרונה היא 333^3⁠. כמה יהיה אחרי צעד נוסף? כלומר, כמה זה 343^4⁠?

    התשובה הנכונה

    81 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    3 ×קבוע
    מספר הצעדים
    3קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Growth: the last column, g^n/nodes/board/outputs/growthValue

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 12 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads a power as a product of the base and the exponent: 3⁴ = 3 × 4 = 12, or ×1.1 ten times = ×11.

      משוב מהקטלוג

      המעריך סופר כמה פעמים כופלים את הבסיס בעצמו: 34=3×3×3×3=813^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 81⁠. 3×4=123 \times 4 = 12⁠ הוא חיבור של ארבע שלשות, כלומר צמיחה בתוספת קבועה. באותו אופן, עשרה צעדים של ×1.1\times 1.1⁠ הם 1.1101.1^{10}⁠, לא 1.1×101.1 \times 10⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    3×3=93 \times 3 = 9⁠, 9×3=279 \times 3 = 27⁠, 27×3=8127 \times 3 = 81⁠. העמודה האחרונה מראה 33=273^3 = 27⁠, ועוד צעד כופל אותה ב־33⁠: 34=33×33^4 = 3^3 \times 3⁠.

    רמז

    34=3×3×3×33^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3⁠. כפלו אחד אחד.

    פתרון מלא

    1. 343^4⁠ פירושו ארבעה כפלים ב־33⁠, מתחילים מ־11⁠.
    2. 1×3=31 \times 3 = 3⁠, 3×3=93 \times 3 = 9⁠, 9×3=279 \times 3 = 27⁠, 27×3=8127 \times 3 = 81⁠.
    3. ולכן 34=813^4 = 81⁠.

    אם יצא לכם 1212⁠, כפלתם את הבסיס במעריך, 3×43 \times 4⁠. המעריך סופר כמה פעמים כופלים ב־33⁠, הוא לא מספר שכופלים בו.

  3. שלב 3 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    כל צעד מוסיף יותר

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הכמות מוכפלת בכל צעד, ויש 66⁠ צעדים. בכמה הגדיל אותה הצעד השישי? כלומר, מה גודלה של השכבה הכתומה בעמודה האחרונה?

    התשובה הנכונה

    32 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    6קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Growth: what the last step added, g^n − g^(n−1) (the newest slab)/nodes/board/outputs/growthAdded

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 2 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads doubling as adding the same amount each step: ten doublings of 1 give 20, or each doubling adds 2.

      משוב מהקטלוג

      הכפלה היא כפל ב־22⁠, לא הוספה של 22⁠. כל צעד מוסיף כמה שכבר יש, ולכן התוספת עצמה גדלה: 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ אחרי עשרה צעדים כבר יש 210=10242^{10} = 1024⁠. הוספה של אותו מספר בכל צעד היא פונקציה קווית, קו ישר, וזה סיפור אחר.

    משוב לתשובה נכונה

    26−25=64−32=322^6 - 2^5 = 64 - 32 = 32⁠: הצעד השישי הוסיף בדיוק כמו כל מה שהיה לפניו. בהכפלה התוספת עצמה מוכפלת בכל צעד: 1,2,4,8,16,321, 2, 4, 8, 16, 32⁠.

    רמז

    השוו את הערך שמעל העמודה האחרונה לערך שמעל העמודה שלפניה.

    פתרון מלא

    1. לפני הצעד השישי, אחרי חמישה צעדים, הכמות היא 25=322^5 = 32⁠.
    2. אחרי הצעד השישי היא 26=642^6 = 64⁠.
    3. הצעד השישי הוסיף את ההפרש: 64−32=3264 - 32 = 32⁠.

    אם יצא לכם 22⁠, חשבתם שכל הכפלה מוסיפה 22⁠. היא מוסיפה כמה שכבר יש, ולכן התוספת גדלה מצעד לצעד.

  4. שלב 4 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    לעבור את האלף

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הכמות מתחילה ב־11⁠ ומוכפלת ב־33⁠ בכל צעד. מהו הצעד הראשון שבו היא עוברת את 10001000⁠?

    התשובה הנכונה

    7 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    3 ×קבוע
    מספר הצעדים
    1
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    משוב לתשובה נכונה

    36=7293^6 = 729⁠ עוד לא, ו־37=21873^7 = 2187⁠ כבר מעל. בהכפלה זה לקח עשרה צעדים; כשהמקדם גדול יותר, מגיעים לאלף מהר יותר.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. בצעד הזה הערך שמעל העמודה האחרונה צריך לעבור את 10001000⁠, ובצעד שלפניו עוד לא.

    רמז

    הוסיפו במספר הצעדים צעד אחד בכל פעם, וקראו את הערך שמעל העמודה האחרונה.

    פתרון מלא

    1. מתחילים ב־11⁠ וכופלים ב־33⁠: 3,9,27,81,243,7293, 9, 27, 81, 243, 729⁠ אחרי שישה צעדים.
    2. 729729⁠ עוד קטן מ־10001000⁠.
    3. בצעד השביעי: 37=729×3=2187>10003^7 = 729 \times 3 = 2187 > 1000⁠.
    4. ולכן הצעד השביעי. קבעו את מספר הצעדים על 77⁠ ובדקו.

    אם יצא לכם 333333⁠ או 334334⁠, הוספתם 33⁠ בכל צעד: 1+3×333=10001 + 3 \times 333 = 1000⁠. בכפל כל צעד מוסיף פי שניים ממה שכבר יש, ולכן מגיעים לאלף אחרי שבעה צעדים בלבד.

  5. שלב 5 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    תוספת קבועה או הכפלה

    תרגול · בחרו

    השאלה

    תוכנית א מתחילה מ־00⁠ ומוסיפה 100100⁠ בכל צעד. תוכנית ב מתחילה מ־11⁠ ומכפילה בכל צעד. איזו גדולה יותר אחרי 1212⁠ צעדים?

    התשובה הנכונה

    • נכונה תוכנית ב, ההכפלה

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    6
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה תוכנית ב, ההכפלה

    • שגויה תוכנית א, כי היא מוסיפה 100100⁠ בכל צעד וההכפלה מתחילה מ־11⁠ בלבד

      טעות נפוצה: Thinks a large steady addition always stays ahead of doubling that starts small.

      משוב מהקטלוג

      תוספת קבועה גדלה באותו סכום בכל צעד, קו ישר. הכפלה מוסיפה בכל צעד את כל מה שכבר יש, ולכן התוספת שלה גדלה בלי סוף. בהתחלה היא נראית זעירה, אבל ברגע שהתוספת שלה עוברת את התוספת הקבועה, היא כבר לא תיעצר: 212=40962^{12} = 4096⁠ מול 12×100=120012 \times 100 = 1200⁠.

    • שגויה הן שוות

      משוב

      אחרי 1212⁠ צעדים תוכנית א נמצאת ב־12001200⁠. בדקו מה מראה הלוח בצעד 1212⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    תוכנית א: 12×100=120012 \times 100 = 1200⁠. תוכנית ב: 212=40962^{12} = 4096⁠. ההכפלה עוקפת בצעד העשירי, 10241024⁠ מול 10001000⁠, ומשם הפער רק גדל: בצעד 2020⁠ יש בה יותר ממיליון, ובתוכנית א רק 20002000⁠.

    פתרון מלא

    1. תוכנית א היא קו ישר, y=100xy = 100x⁠: אחרי 1212⁠ צעדים 100×12=1200100 \times 12 = 1200⁠.
    2. תוכנית ב היא y=2xy = 2^x⁠: אחרי 1212⁠ צעדים 212=40962^{12} = 4096⁠. קבעו את מספר הצעדים על 1212⁠ ובדקו.
    3. 4096>12004096 > 1200⁠, ולכן תוכנית ב גדולה יותר.

    אם בחרתם בתוכנית א, השוויתם את ההתחלה בלבד. עד הצעד התשיעי היא אכן מובילה, אבל ההכפלה מוסיפה בכל צעד יותר ויותר, והתוספת הקבועה נשארת 100100⁠.

שיעור 2 מתוך 4 · כ־20 דקות

קצב גדילה באחוזים

גדילה של כך וכך אחוזים בכל צעד היא כפל במקדם קבוע: איך הופכים אחוז למקדם, למה עשרה צעדים של עשרה אחוזים הם יותר ממאה אחוז, כמה זמן לוקח להכפיל, ומה קורה כשהכמות קטנה באחוזים.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    מאחוז למקדם

    תרגול · חשבו

    השאלה

    חיסכון גדל ב־5%5\%⁠ בכל שנה. בכמה הוא מוכפל בכל שנה?

    התשובה הנכונה

    1.05 ± 0.001

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    1.5 ×
    מספר הצעדים
    5
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.001
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 0.05 ± 0.001

      טעות נפוצה: Uses the percentage itself as the multiplier: 5% growth is ×0.05 (or ×5), and a 20% loss is ×0.2.

      משוב מהקטלוג

      המקדם הוא מה שנשאר אחרי השינוי, מתוך הכמות כולה. עלייה של 5%5\%⁠ משאירה 100%+5%=105%100\% + 5\% = 105\%⁠, ולכן כופלים ב־1.051.05⁠. ירידה של 20%20\%⁠ משאירה 80%80\%⁠, ולכן כופלים ב־0.80.8⁠. כפל ב־0.050.05⁠ היה משאיר רק חלק עשרים מהכמות.

    • 5 ± 0.001

      טעות נפוצה: Uses the percentage itself as the multiplier: 5% growth is ×0.05 (or ×5), and a 20% loss is ×0.2.

      משוב מהקטלוג

      המקדם הוא מה שנשאר אחרי השינוי, מתוך הכמות כולה. עלייה של 5%5\%⁠ משאירה 100%+5%=105%100\% + 5\% = 105\%⁠, ולכן כופלים ב־1.051.05⁠. ירידה של 20%20\%⁠ משאירה 80%80\%⁠, ולכן כופלים ב־0.80.8⁠. כפל ב־0.050.05⁠ היה משאיר רק חלק עשרים מהכמות.

    משוב לתשובה נכונה

    100%+5%=105%=1.05100\% + 5\% = 105\% = 1.05⁠. בכל שנה כופלים ב־1.051.05⁠, ואחרי nn⁠ שנים החיסכון גדל פי 1.05n1.05^n⁠. קבעו את הגדילה בכל צעד על ×1.05\times 1.05⁠ וראו כמה מתונה העקומה.

    רמז

    אחרי שנה יש 100%100\%⁠ מהחיסכון ועוד 5%5\%⁠. כמה זה כשבר עשרוני?

    פתרון מלא

    1. אחרי שנה נשאר כל החיסכון, 100%100\%⁠, ונוספת הריבית, 5%5\%⁠.
    2. ביחד 105%105\%⁠ מהחיסכון.
    3. 105%=105100=1.05105\% = \frac{105}{100} = 1.05⁠, ולכן המקדם הוא 1.051.05⁠.

    אם כתבתם 0.050.05⁠, זה רק החלק שנוסף. כפל ב־0.050.05⁠ היה משאיר חלק עשרים מהחיסכון.

  2. שלב 2 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    עשרה צעדים של עשרה אחוזים

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    בכל צעד הכמות גדלה ב־10%10\%⁠. פי כמה היא תגדל אחרי עשרה צעדים?

    התשובה הנכונה

    • נכונה פי 2.62.6⁠ בערך, עלייה של כ־160%160\%⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    1.1 ×קבוע
    מספר הצעדים
    1קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר

    האפשרויות

    • נכונה פי 2.62.6⁠ בערך, עלייה של כ־160%160\%⁠

    • שגויה בדיוק פי 22⁠: עשר פעמים 10%10\%⁠ הם 100%100\%⁠

      טעות נפוצה: Adds percentage rises over several steps: 10% for 10 steps is a 100% rise, so the amount doubles in 10 steps.

      משוב מהקטלוג

      כל אחוז מחושב מהכמות של אותו רגע, שכבר גדלה. ולכן כל צעד מוסיף קצת יותר מקודמו: 1.110≈2.591.1^{10} \approx 2.59⁠, עלייה של כ־159%159\%⁠, לא 100%100\%⁠. הכמות מוכפלת כבר אחרי 88⁠ צעדים, כי 1.18≈2.141.1^{8} \approx 2.14⁠.

    • שגויה פי 1111⁠, כי 1.1×10=111.1 \times 10 = 11⁠

      טעות נפוצה: Reads a power as a product of the base and the exponent: 3⁴ = 3 × 4 = 12, or ×1.1 ten times = ×11.

      משוב מהקטלוג

      המעריך סופר כמה פעמים כופלים את הבסיס בעצמו: 34=3×3×3×3=813^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 81⁠. 3×4=123 \times 4 = 12⁠ הוא חיבור של ארבע שלשות, כלומר צמיחה בתוספת קבועה. באותו אופן, עשרה צעדים של ×1.1\times 1.1⁠ הם 1.1101.1^{10}⁠, לא 1.1×101.1 \times 10⁠.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    מספר הצעדים
    10קבוע

    ואז הסצנה מראה: 2.594 · Growth: the last column, g^n/nodes/board/outputs/growthValue

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    1.110≈2.591.1^{10} \approx 2.59⁠. כל צעד מוסיף 10%10\%⁠ מכמות שכבר גדלה, ולכן התוספות הולכות וגדלות: הראשונה 0.10.1⁠, והאחרונה כבר כמעט 0.240.24⁠.

    פתרון מלא

    1. עלייה של 10%10\%⁠ היא כפל ב־1.11.1⁠.
    2. עשרה צעדים הם עשרה כפלים: 1.1101.1^{10}⁠.
    3. בשלבים: 1.12=1.211.1^2 = 1.21⁠, 1.14=1.212≈1.461.1^4 = 1.21^2 \approx 1.46⁠, 1.18≈1.462≈2.141.1^8 \approx 1.46^2 \approx 2.14⁠, ו־1.110=1.18⋅1.12≈2.14⋅1.21≈2.591.1^{10} = 1.1^8 \cdot 1.1^2 \approx 2.14 \cdot 1.21 \approx 2.59⁠.

    אם בחרתם פי 22⁠, חיברתם את האחוזים. אבל כל 10%10\%⁠ מחושבים מכמות גדולה יותר מקודמתה, ולכן יוצא יותר.

  3. שלב 3 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    להכפיל בחמישה צעדים

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    מספר הצעדים נעול על 55⁠. קבעו את הגדילה בכל צעד כך שהכמות תוכפל בחמישה צעדים: הערך שמעל העמודה האחרונה צריך להיות בין 1.91.9⁠ ל־2.12.1⁠. לחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 2 ± 0.1

      בתחילת השלב: 1.276

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    1.05 ×
    מספר הצעדים
    5קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Growth: the last column, g^n/nodes/board/outputs/growthValue

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    הגדילה בכל צעד
    1.15 ×

    משוב לתשובה נכונה

    1.155≈2.011.15^5 \approx 2.01⁠: גדילה של 15%15\%⁠ בכל צעד מכפילה בחמישה צעדים. לא 20%20\%⁠, למרות ש־5×20%=100%5 \times 20\% = 100\%⁠: האחוזים נצברים על כמות שגדלה.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. אם הערך גבוה מ־2.12.1⁠, הקטינו את המקדם; אם הוא נמוך מ־1.91.9⁠, הגדילו אותו.

    רמז

    ×1.2\times 1.2⁠ חמש פעמים כבר נותן כמעט 2.52.5⁠. נסו מקדם קטן יותר.

    פתרון מלא

    1. צריך מקדם gg⁠ שבו g5≈2g^5 \approx 2⁠.
    2. נסו ×1.2\times 1.2⁠: 1.25≈2.491.2^5 \approx 2.49⁠, גדול מדי.
    3. נסו ×1.1\times 1.1⁠: 1.15≈1.611.1^5 \approx 1.61⁠, קטן מדי.
    4. באמצע, ×1.15\times 1.15⁠: 1.155≈2.011.15^5 \approx 2.01⁠. קבעו את הגדילה בכל צעד על ×1.15\times 1.15⁠.

    מי שמחלק 100%100\%⁠ לחמישה צעדים מקבל 20%20\%⁠, אבל זה כבר פי 2.52.5⁠.

  4. שלב 4 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    זמן הכפלה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הגדילה בכל צעד נעולה על ×1.1\times 1.1⁠. אחרי כמה צעדים שלמים הכמות מוכפלת לראשונה, כלומר עוברת את 22⁠?

    התשובה הנכונה

    8 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    1.1 ×קבוע
    מספר הצעדים
    1
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 10 ± 0.01

      טעות נפוצה: Adds percentage rises over several steps: 10% for 10 steps is a 100% rise, so the amount doubles in 10 steps.

      משוב מהקטלוג

      כל אחוז מחושב מהכמות של אותו רגע, שכבר גדלה. ולכן כל צעד מוסיף קצת יותר מקודמו: 1.110≈2.591.1^{10} \approx 2.59⁠, עלייה של כ־159%159\%⁠, לא 100%100\%⁠. הכמות מוכפלת כבר אחרי 88⁠ צעדים, כי 1.18≈2.141.1^{8} \approx 2.14⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    1.17≈1.951.1^7 \approx 1.95⁠ עוד לא, ו־1.18≈2.141.1^8 \approx 2.14⁠ כבר מעל. כלל אצבע: זמן ההכפלה הוא בערך 7070⁠ חלקי האחוז, כאן 7010=7\frac{70}{10} = 7⁠ ומשהו.

    רמז

    הזיזו את מספר הצעדים וקראו את הערך שמעל העמודה האחרונה.

    פתרון מלא

    1. אחרי nn⁠ צעדים הכמות היא 1.1n1.1^n⁠, וצריך את ה־nn⁠ הראשון שבו 1.1n>21.1^n > 2⁠.
    2. על הלוח: 1.17≈1.951.1^7 \approx 1.95⁠, עוד מתחת ל־22⁠.
    3. 1.18≈2.141.1^8 \approx 2.14⁠, כבר מעל.
    4. ולכן 88⁠ צעדים.

    אם יצא לכם 1010⁠, חיברתם עשר פעמים 10%10\%⁠. אבל האחוזים נצברים על כמות שגדלה, ולכן ההכפלה מגיעה מוקדם יותר.

  5. שלב 5 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    כשהכמות קטנה

    תרגול · בחרו

    השאלה

    מכונית מאבדת 20%20\%⁠ מערכה בכל שנה. איזה חלק מהערך המקורי נשאר אחרי 55⁠ שנים?

    התשובה הנכונה

    • נכונה בערך שליש, כי 0.85≈0.330.8^5 \approx 0.33⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    1.25 ×
    מספר הצעדים
    5
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילמוסתר

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה בערך שליש, כי 0.85≈0.330.8^5 \approx 0.33⁠

    • שגויה כלום: חמש פעמים 20%20\%⁠ הם 100%100\%⁠

      טעות נפוצה: Thinks a 20% loss each year takes the same amount every year, so everything is gone after 5 years.

      משוב מהקטלוג

      ירידה באחוזים מחושבת מהכמות שנשארה, ולכן היא קטנה משנה לשנה: כל שנה כופלים ב־0.80.8⁠. אחרי 55⁠ שנים נשארים 0.85≈0.330.8^5 \approx 0.33⁠, כשליש. כמות שמוכפלת בכל צעד במספר בין 00⁠ ל־11⁠ קטנה והולכת, אבל אף פעם לא מגיעה לאפס.

    • שגויה כמעט כלום, כי 0.25=0.000320.2^5 = 0.00032⁠

      טעות נפוצה: Uses the percentage itself as the multiplier: 5% growth is ×0.05 (or ×5), and a 20% loss is ×0.2.

      משוב מהקטלוג

      המקדם הוא מה שנשאר אחרי השינוי, מתוך הכמות כולה. עלייה של 5%5\%⁠ משאירה 100%+5%=105%100\% + 5\% = 105\%⁠, ולכן כופלים ב־1.051.05⁠. ירידה של 20%20\%⁠ משאירה 80%80\%⁠, ולכן כופלים ב־0.80.8⁠. כפל ב־0.050.05⁠ היה משאיר רק חלק עשרים מהכמות.

    משוב לתשובה נכונה

    בכל שנה נשארים 80%80\%⁠ ממה שהיה, כלומר כופלים ב־0.80.8⁠: 0.85≈0.330.8^5 \approx 0.33⁠. על הלוח רואים את אותו דבר הפוך: 1.255≈3.051.25^5 \approx 3.05⁠, ושליש הוא בערך 13.05\frac{1}{3.05}⁠.

    פתרון מלא

    1. ירידה של 20%20\%⁠ משאירה 80%80\%⁠, ולכן כל שנה כופלים ב־0.80.8⁠.
    2. חמש שנים: 0.850.8^5⁠.
    3. 0.82=0.640.8^2 = 0.64⁠, 0.84=0.642≈0.410.8^4 = 0.64^2 \approx 0.41⁠, 0.85≈0.41⋅0.8≈0.330.8^5 \approx 0.41 \cdot 0.8 \approx 0.33⁠.
    4. נשאר כשליש מהערך.

    אם בחרתם “כלום”, הורדתם בכל שנה 20%20\%⁠ מהערך המקורי. אבל כל שנה מאבדים 20%20\%⁠ ממה שנשאר, סכום שהולך וקטן.

שיעור 3 מתוך 4 · כ־25 דקות

לוגריתמים

לוגריתם עונה על השאלה "כמה פעמים כופלים?": לוגריתם לפי בסיס שתיים ולפי בסיס עשר, הסולם הלוגריתמי שבו גדילה מעריכית היא קו ישר, ולמה לוגריתם של מכפלה הוא סכום.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    כמה פעמים?

    תרגול · הגיעו למטרה

    השאלה

    כמה זה log⁡264\log_2 64⁠? קבעו את מספר הצעדים כך שהערך שמעל העמודה האחרונה יהיה 6464⁠, ולחצו על בדיקה.

    המטרה

    • 64 ± 0.5

      בתחילת השלב: 2

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    1
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילקבוע
    נקרא מהסצנה בנקודה
    Growth: the last column, g^n/nodes/board/outputs/growthValue

    הגדרה אחת שמגיעה למטרה

    מספר הצעדים
    6

    משוב לתשובה נכונה

    שש הכפלות: 26=642^6 = 64⁠, ולכן log⁡264=6\log_2 64 = 6⁠. הלוגריתם הוא מספר הצעדים, והחזקה היא הערך שמעל העמודה.

    משוב לתשובה שגויה

    עוד לא. הערך שמעל העמודה האחרונה צריך להיות בדיוק 6464⁠.

    רמז

    2,4,8,16,…2, 4, 8, 16, \ldots⁠ ספרו כמה הכפלות עד 6464⁠.

    פתרון מלא

    1. log⁡264\log_2 64⁠ שואל: כמה פעמים כופלים את 22⁠ בעצמו כדי להגיע ל־6464⁠?
    2. 2,4,8,16,32,642, 4, 8, 16, 32, 64⁠: שש הכפלות.
    3. קבעו את מספר הצעדים על 66⁠. 26=642^6 = 64⁠, ולכן log⁡264=6\log_2 64 = 6⁠.
  2. שלב 2 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    הסולם הלוגריתמי

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    כשהגובה יימדד בסולם לוגריתמי, איך תיראה עקומת ההכפלה?

    התשובה הנכונה

    • נכונה קו ישר

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    10קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם רגילקבוע

    האפשרויות

    • נכונה קו ישר

    • שגויה עקומה תלולה עוד יותר

      משוב

      הסולם הלוגריתמי דוחס ערכים גדולים, לא מותח אותם: המרחק מ־100100⁠ ל־10001000⁠ שווה למרחק מ־11⁠ ל־1010⁠.

    • שגויה קו שטוח, כי הלוגריתמים קטנים

      משוב

      הגובה עדיין עולה בכל צעד: כל הכפלה מטפסת עוד log⁡102≈0.3\log_{10} 2 \approx 0.3⁠ של חזקת עשר.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם לוגריתמיקבוע

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    כל צעד כופל באותו מקדם, ובסולם לוגריתמי כפל באותו מקדם הוא תמיד אותו גובה. גובה שווה בכל צעד הוא קו ישר, כמו בפונקציה קווית, והשיפוע שלו הוא log⁡102≈0.301\log_{10} 2 \approx 0.301⁠ לצעד.

    פתרון מלא

    1. בסולם לוגריתמי, הגובה של ערך הוא הלוגריתם שלו.
    2. אחרי nn⁠ הכפלות הערך הוא 2n2^n⁠, והלוגריתם שלו log⁡102n=n⋅log⁡102\log_{10} 2^n = n \cdot \log_{10} 2⁠.
    3. זו פונקציה קווית של nn⁠, עם שיפוע log⁡102≈0.301\log_{10} 2 \approx 0.301⁠: קו ישר.

    זו הסיבה שמשתמשים בסולם לוגריתמי לגדילה מעריכית: קו ישר קל לקרוא, ומהשיפוע שלו קוראים את קצב הגדילה.

  3. שלב 3 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    חזקות של עשר

    תרגול · חשבו

    השאלה

    כמה זה log⁡101000\log_{10} 1000⁠?

    התשובה הנכונה

    3 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    10קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם לוגריתמי
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 100 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads log₁₀ 1000 as 1000 ÷ 10, or the number of doublings to a million as a million ÷ 2.

      משוב מהקטלוג

      לוגריתם שואל כמה פעמים כופלים: log⁡101000\log_{10} 1000⁠ הוא מספר הפעמים שכופלים את 1010⁠ בעצמו כדי להגיע ל־10001000⁠. 10×10×10=100010 \times 10 \times 10 = 1000⁠, ולכן התשובה 33⁠. חילוק ב־1010⁠ נותן 100100⁠, מספר אחר לגמרי.

    משוב לתשובה נכונה

    103=100010^3 = 1000⁠, ולכן log⁡101000=3\log_{10} 1000 = 3⁠. בסולם הלוגריתמי 10001000⁠ נמצא שלושה מרווחים שווים מעל 11⁠: אחד עד 1010⁠, אחד עד 100100⁠ ואחד עד 10001000⁠.

    רמז

    כמה פעמים כופלים את 1010⁠ בעצמו עד 10001000⁠? על הלוח, ספרו את המרווחים מ־11⁠ ועד 10001000⁠.

    פתרון מלא

    1. log⁡101000\log_{10} 1000⁠ שואל: כמה פעמים כופלים את 1010⁠ בעצמו כדי להגיע ל־10001000⁠?
    2. 10×10×10=100010 \times 10 \times 10 = 1000⁠: שלוש פעמים.
    3. ולכן log⁡101000=3\log_{10} 1000 = 3⁠. אפשר גם לספור אפסים: ל־10001000⁠ שלושה.

    אם יצא לכם 100100⁠, חילקתם את 10001000⁠ ב־1010⁠. הלוגריתם הוא מספר הכפלים, לא תוצאה של חילוק.

  4. שלב 4 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    כל צעד מטפס אותו גובה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    הגדילה בכל צעד נעולה על ×3\times 3⁠ ומספר הצעדים על 44⁠, כך שהעמודה האחרונה היא 34=813^4 = 81⁠. הלוח כותב כמה חזקות של עשר מטפס כל צעד. כמה זה log⁡1081\log_{10} 81⁠? עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.

    התשובה הנכונה

    1.908 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    3 ×קבוע
    מספר הצעדים
    4קבוע
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם לוגריתמיקבוע
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Growth: log₁₀ of the last column, n · log₁₀ g/nodes/board/outputs/growthLog

    משוב לתשובה נכונה

    log⁡1081=log⁡1034=4⋅log⁡103≈4⋅0.477≈1.91\log_{10} 81 = \log_{10} 3^4 = 4 \cdot \log_{10} 3 \approx 4 \cdot 0.477 \approx 1.91⁠. בין 11⁠ ל־22⁠, כמו שמתאים למספר בן שתי ספרות.

    רמז

    כל צעד מטפס log⁡103≈0.477\log_{10} 3 \approx 0.477⁠. כמה מטפסים ארבעה צעדים?

    פתרון מלא

    1. 81=3481 = 3^4⁠: ארבעה צעדים של ×3\times 3⁠.
    2. בסולם הלוגריתמי כל צעד מטפס log⁡103≈0.477\log_{10} 3 \approx 0.477⁠, כפי שכתוב על הלוח.
    3. ארבעה צעדים: 4×0.477=1.9084 \times 0.477 = 1.908⁠.
    4. ולכן log⁡1081≈1.91\log_{10} 81 \approx 1.91⁠.

    בדיקת שפיות: 101=10<81<100=10210^1 = 10 < 81 < 100 = 10^2⁠, ולכן הלוגריתם בין 11⁠ ל־22⁠. מי שעונה 0.480.48⁠ קרא רק צעד אחד.

  5. שלב 5 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    לוגריתם של מכפלה

    תרגול · בחרו

    השאלה

    log⁡102≈0.301\log_{10} 2 \approx 0.301⁠ ו־log⁡103≈0.477\log_{10} 3 \approx 0.477⁠. כמה זה log⁡106\log_{10} 6⁠?

    התשובה הנכונה

    • נכונה 0.7780.778⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×
    מספר הצעדים
    1
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם לוגריתמי

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה 0.7780.778⁠

    • שגויה 0.6990.699⁠, כי log⁡2+log⁡3=log⁡5\log 2 + \log 3 = \log 5⁠

      טעות נפוצה: Thinks log(a + b) = log a + log b, so log 2 + log 3 = log 5.

      משוב מהקטלוג

      לוגריתם הופך כפל לחיבור, לא חיבור לחיבור: log⁡(a⋅b)=log⁡a+log⁡b\log(a \cdot b) = \log a + \log b⁠. לכן log⁡2+log⁡3=log⁡6\log 2 + \log 3 = \log 6⁠, כי 2×3=62 \times 3 = 6⁠. על הסולם הלוגריתמי כל שכבה היא כפל, ושכבות שעומדות זו על זו מצטרפות לגובה שהוא סכום הלוגריתמים.

    • שגויה 0.1440.144⁠, כי 0.301×0.477≈0.1440.301 \times 0.477 \approx 0.144⁠

      טעות נפוצה: Thinks log(a · b) = log a · log b.

      משוב מהקטלוג

      הלוגריתם של מכפלה הוא סכום הלוגריתמים: log⁡(2⋅3)=log⁡2+log⁡3\log(2 \cdot 3) = \log 2 + \log 3⁠. מכפלה של שני לוגריתמים קטנים מ־11⁠ קטנה מכל אחד מהם, אבל 66⁠ גדול גם מ־22⁠ וגם מ־33⁠, ולכן גם הלוגריתם שלו גדול משניהם.

    משוב לתשובה נכונה

    6=2⋅36 = 2 \cdot 3⁠, ולכן log⁡106=log⁡102+log⁡103≈0.301+0.477=0.778\log_{10} 6 = \log_{10} 2 + \log_{10} 3 \approx 0.301 + 0.477 = 0.778⁠. על הלוח: שכבה של ×2\times 2⁠ ועליה שכבה של ×3\times 3⁠ מגיעות יחד לגובה של ×6\times 6⁠.

    פתרון מלא

    1. כתבו את 66⁠ כמכפלה: 6=2⋅36 = 2 \cdot 3⁠.
    2. כלל המכפלה: log⁡(a⋅b)=log⁡a+log⁡b\log(a \cdot b) = \log a + \log b⁠.
    3. log⁡106=log⁡102+log⁡103≈0.301+0.477=0.778\log_{10} 6 = \log_{10} 2 + \log_{10} 3 \approx 0.301 + 0.477 = 0.778⁠.

    אם בחרתם 0.6990.699⁠, חשבתם שסכום הלוגריתמים הוא הלוגריתם של הסכום, 2+3=52 + 3 = 5⁠. לוגריתם הופך כפל לחיבור, ולכן הסכום שייך למכפלה, 66⁠.

  6. שלב 6 מתוך 6

    לפתוח את השלב

    לפתור בעזרת לוגריתם

    תרגול · חשבו

    השאלה

    כמה הכפלות צריך, החל מ־11⁠, כדי לעבור את המיליון? כלומר, מהו המספר השלם הראשון nn⁠ שבו 2n>1062^n > 10^6⁠?

    התשובה הנכונה

    20 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    הגדילה בכל צעד
    2 ×קבוע
    מספר הצעדים
    10
    סולם רגיל / סולם לוגריתמי
    סולם לוגריתמי
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 500000 ± 0.01

      טעות נפוצה: Reads log₁₀ 1000 as 1000 ÷ 10, or the number of doublings to a million as a million ÷ 2.

      משוב מהקטלוג

      לוגריתם שואל כמה פעמים כופלים: log⁡101000\log_{10} 1000⁠ הוא מספר הפעמים שכופלים את 1010⁠ בעצמו כדי להגיע ל־10001000⁠. 10×10×10=100010 \times 10 \times 10 = 1000⁠, ולכן התשובה 33⁠. חילוק ב־1010⁠ נותן 100100⁠, מספר אחר לגמרי.

    משוב לתשובה נכונה

    60.301≈19.9\frac{6}{0.301} \approx 19.9⁠, ולכן 2020⁠ הכפלות: 219=5242882^{19} = 524288⁠ עוד לא, ו־220=10485762^{20} = 1048576⁠ כבר מעל. במילים אחרות, log⁡2106≈19.9\log_2 10^6 \approx 19.9⁠.

    רמז

    מיליון הוא 66⁠ חזקות של עשר, וכל הכפלה מטפסת כ־0.3010.301⁠ מהן. כמה הכפלות מטפסות 66⁠?

    פתרון מלא

    1. צריך nn⁠ שבו 2n>1062^n > 10^6⁠. לוקחים log⁡10\log_{10}⁠ משני הצדדים: n⋅log⁡102>6n \cdot \log_{10} 2 > 6⁠.
    2. log⁡102≈0.301\log_{10} 2 \approx 0.301⁠, ולכן n>60.301≈19.9n > \frac{6}{0.301} \approx 19.9⁠.
    3. המספר השלם הראשון הוא 2020⁠. בדיקה: 210=10242^{10} = 1024⁠, ולכן 220=10242=10485762^{20} = 1024^2 = 1048576⁠, קצת מעל מיליון.

    אם יצא לכם 500000500000⁠, חילקתם מיליון ב־22⁠. אבל השאלה היא כמה פעמים מכפילים, וזו שאלה של לוגריתם.

שיעור 4 מתוך 4 · כ־20 דקות

דעיכה וזמן מחצית חיים

דעיכה רדיואקטיבית היא דעיכה מעריכית: בכל זמן מחצית חיים נשאר חצי ממה שהיה. כמה נשאר אחרי כמה זמנים כאלה, כמה זמן לוקח להגיע לשבר מסוים, ולמה בדגימה קטנה המספרים לא יוצאים מדויקים.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם
  1. שלב 1 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    דגימה שדועכת

    תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

    השאלה

    זמן מחצית החיים של הדגימה הוא 5 s. איזה חלק ממנה יישאר אחרי שני זמני מחצית חיים, כלומר אחרי 10 s?

    התשובה הנכונה

    • נכונה רבע

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    זמן מחצית החיים
    5 s
    הגרעינים בדגימה
    400
    הצגת עקומת הדעיכה
    כבוי

    האפשרויות

    • נכונה רבע

    • שגויה כלום: חצי דועך בראשון והחצי השני בשני

      טעות נפוצה: Thinks two half-lives make a whole life: half goes in the first, the other half in the second, and nothing is left.

      משוב מהקטלוג

      בכל זמן מחצית חיים נעלם חצי ממה שנשאר, לא חצי מהכמות ההתחלתית. אחרי הראשון נשאר 12\frac{1}{2}⁠, אחרי השני חצי מזה, 14\frac{1}{4}⁠, ואחרי השלישי 18\frac{1}{8}⁠. זה כפל ב־12\frac{1}{2}⁠ בכל פעם, ולכן הכמות קטנה והולכת ואף פעם לא מגיעה לאפס.

    • שגויה חצי, כי זמן מחצית החיים לא משתנה

      משוב

      זמן מחצית החיים אכן לא משתנה, ולכן בכל אחד מהם נעלם שוב חצי ממה שנשאר. אחרי השני כבר נשאר פחות מחצי.

    אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

    הצגת עקומת הדעיכה
    פועל

    ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.

    משוב לתשובה נכונה

    בזמן מחצית החיים הראשון דועך חצי, ונשאר 12\frac{1}{2}⁠. בשני דועך חצי ממה שנשאר, ונשאר 12⋅12=14\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}⁠. בגרף, הקו הכתום עובר ליד 14\frac{1}{4}⁠ מעל 22⁠.

    פתרון מלא

    1. בכל זמן מחצית חיים מה שנשאר מוכפל ב־12\frac{1}{2}⁠.
    2. אחרי הראשון: 12\frac{1}{2}⁠.
    3. אחרי השני: 12⋅12=14\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4}⁠.

    אם בחרתם “כלום”, הורדתם בשני חצי מהכמות ההתחלתית. אבל בשני דועך חצי ממה שנשאר, כלומר רבע מההתחלה.

  2. שלב 2 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    עוד חצייה

    תרגול · חשבו

    השאלה

    איזה חלק מהדגימה נשאר אחרי שלושה זמני מחצית חיים? כתבו אותו כשבר עשרוני.

    התשובה הנכונה

    0.125 ± 0.002

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    זמן מחצית החיים
    5 s
    הגרעינים בדגימה
    400
    הצגת עקומת הדעיכה
    כבוי
    מתקבלת בטווח
    ± 0.002
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 0 ± 0.001

      טעות נפוצה: Thinks two half-lives make a whole life: half goes in the first, the other half in the second, and nothing is left.

      משוב מהקטלוג

      בכל זמן מחצית חיים נעלם חצי ממה שנשאר, לא חצי מהכמות ההתחלתית. אחרי הראשון נשאר 12\frac{1}{2}⁠, אחרי השני חצי מזה, 14\frac{1}{4}⁠, ואחרי השלישי 18\frac{1}{8}⁠. זה כפל ב־12\frac{1}{2}⁠ בכל פעם, ולכן הכמות קטנה והולכת ואף פעם לא מגיעה לאפס.

    • 0.1667 ± 0.005

      טעות נפוצה: Thinks the fraction left after n half-lives is 1/(2n), dividing by 2 times n instead of by 2 to the power n.

      משוב מהקטלוג

      כל זמן מחצית חיים כופל את מה שנשאר ב־12\frac{1}{2}⁠. אחרי 33⁠ כאלה: 12⋅12⋅12=123=18\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8}⁠. 12⋅3=16\frac{1}{2 \cdot 3} = \frac{1}{6}⁠ מערבב כפל בשתיים עם חזקה של שתיים.

    משוב לתשובה נכונה

    (12)3=18=0.125\left(\frac{1}{2}\right)^3 = \frac{1}{8} = 0.125⁠. בחרו פועל תחת הצגת עקומת הדעיכה: מעל 33⁠ העקומה הלבנה עוברת בדיוק ב־18\frac{1}{8}⁠.

    רמז

    חצי, ואז חצי מזה, ואז עוד פעם חצי.

    פתרון מלא

    1. כל זמן מחצית חיים כופל ב־12\frac{1}{2}⁠.
    2. שלושה כאלה: 12⋅12⋅12=18\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{8}⁠.
    3. 18=1÷8=0.125\frac{1}{8} = 1 \div 8 = 0.125⁠.

    אם יצא לכם 0.1670.167⁠, חילקתם ב־2⋅3=62 \cdot 3 = 6⁠. אבל שלוש חציות הן חילוק ב־23=82^3 = 8⁠.

  3. שלב 3 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    כמה זמן?

    תרגול · חשבו

    השאלה

    זמן מחצית החיים נעול על 4 s. כמה זמן עובר עד שנשארת שמינית מהדגימה?

    התשובה הנכונה

    12 s ± 0.1 s

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    זמן מחצית החיים
    4 sקבוע
    הגרעינים בדגימה
    400
    הצגת עקומת הדעיכה
    פועל
    מתקבלת בטווח
    ± 0.1 s
    מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
    Half life/nodes/sample/props/halfLife

    כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 32 s ± 0.1 s

      טעות נפוצה: Thinks it takes 8 half-lives to get down to an eighth.

      משוב מהקטלוג

      שמינית היא חצי של חצי של חצי: 18=(12)3\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3⁠. לכן מגיעים אליה אחרי שלושה זמני מחצית חיים, לא שמונה. אחרי שמונה נשאר 1256\frac{1}{256}⁠ בלבד. מספר זמני מחצית החיים הוא המעריך, כלומר הלוגריתם לפי בסיס 22⁠.

    משוב לתשובה נכונה

    18=(12)3\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3⁠, ולכן צריך שלושה זמני מחצית חיים: 3×4=123 \times 4 = 12⁠ שניות.

    רמז

    כמה זמני מחצית חיים לוקח להגיע ל־18\frac{1}{8}⁠?

    פתרון מלא

    1. שמינית היא חצי של חצי של חצי: 18=(12)3\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3⁠, כלומר שלושה זמני מחצית חיים.
    2. כל אחד מהם נמשך 4 s.
    3. 3×4=123 \times 4 = 12⁠, כלומר 12 s.

    אם יצא לכם 32 s, חשבתם ששמינית דורשת שמונה זמני מחצית חיים. אחרי שמונה נשאר רק 1256\frac{1}{256}⁠.

  4. שלב 4 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    קומץ גרעינים

    תרגול · בחרו

    השאלה

    בדגימה 2020⁠ גרעינים, וזמן מחצית החיים 5 s. כמה גרעינים יישארו אחרי 5 s?

    התשובה הנכונה

    • נכונה בערך 1010⁠, אבל יכול להיות גם 77⁠ או 1313⁠

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    זמן מחצית החיים
    5 s
    הגרעינים בדגימה
    20קבוע
    הצגת עקומת הדעיכה
    כבוי

    האפשרויות

    מוצגות בסדר אקראי.

    • נכונה בערך 1010⁠, אבל יכול להיות גם 77⁠ או 1313⁠

    • שגויה בדיוק 1010⁠, זו ההגדרה של זמן מחצית חיים

      טעות נפוצה: Thinks exactly half of any sample decays in each half-life, even a handful of nuclei.

      משוב מהקטלוג

      כל גרעין דועך ברגע אקראי, בלי קשר לשכניו. זמן מחצית החיים אומר שלכל גרעין יש סיכוי של חצי לדעוך בפרק הזמן הזה, כמו מטבע. בעשרים הטלות של מטבע לא יוצאות תמיד עשר עץ: אפשר לקבל 77⁠ או 1313⁠. רק בדגימה גדולה האקראיות מתמצעת וקרוב מאוד לחצי דועכים.

    • שגויה אי אפשר לומר שום דבר

      משוב

      אי אפשר לדעת מתי ידעך גרעין מסוים, אבל על הדגימה כולה אפשר לומר הרבה: בממוצע דועך חצי, עם סטייה מסוימת.

    משוב לתשובה נכונה

    כל גרעין הוא כמו מטבע: סיכוי של חצי לדעוך בתוך זמן מחצית החיים. בעשרים הטלות יוצא בדרך כלל בערך עשר, אבל לא תמיד בדיוק. בדגימה של 400400⁠ הסטייה קטנה בהרבה ביחס לגודל הדגימה, ולכן שם הקו הכתום כמעט צמוד לעקומה.

    פתרון מלא

    1. זמן מחצית החיים אומר שלכל גרעין סיכוי של חצי לדעוך בפרק הזמן הזה.
    2. עם 2020⁠ גרעינים, הממוצע הוא 20⋅12=1020 \cdot \frac{1}{2} = 10⁠.
    3. אבל כל גרעין מגריל לבד, ולכן התוצאה מתפזרת סביב 1010⁠: 77⁠ או 1313⁠ לא נדירים.

    אם בחרתם “בדיוק 1010⁠”, התייחסתם לזמן מחצית החיים כלוח זמנים. הוא נכון בממוצע, ורק בדגימה גדולה הוא נראה מדויק.

  5. שלב 5 מתוך 5

    לפתוח את השלב

    מתחת לאחוז

    תרגול · חשבו

    השאלה

    אחרי כמה זמני מחצית חיים שלמים נשאר לראשונה פחות מ־1%1\%⁠ מהדגימה?

    התשובה הנכונה

    7 ± 0.01

    הגדרות, אפשרויות ומשוב

    הסצנה בשלב הזה

    זמן מחצית החיים
    2 s
    הגרעינים בדגימה
    400
    הצגת עקומת הדעיכה
    פועל
    מתקבלת בטווח
    ± 0.01
    ערך קבוע בשאלה

    תשובות שגויות שהשאלה מזהה

    • 2 ± 0.01

      טעות נפוצה: Thinks two half-lives make a whole life: half goes in the first, the other half in the second, and nothing is left.

      משוב מהקטלוג

      בכל זמן מחצית חיים נעלם חצי ממה שנשאר, לא חצי מהכמות ההתחלתית. אחרי הראשון נשאר 12\frac{1}{2}⁠, אחרי השני חצי מזה, 14\frac{1}{4}⁠, ואחרי השלישי 18\frac{1}{8}⁠. זה כפל ב־12\frac{1}{2}⁠ בכל פעם, ולכן הכמות קטנה והולכת ואף פעם לא מגיעה לאפס.

    • 50 ± 0.01

      טעות נפוצה: Thinks the fraction left after n half-lives is 1/(2n), dividing by 2 times n instead of by 2 to the power n.

      משוב מהקטלוג

      כל זמן מחצית חיים כופל את מה שנשאר ב־12\frac{1}{2}⁠. אחרי 33⁠ כאלה: 12⋅12⋅12=123=18\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8}⁠. 12⋅3=16\frac{1}{2 \cdot 3} = \frac{1}{6}⁠ מערבב כפל בשתיים עם חזקה של שתיים.

    משוב לתשובה נכונה

    אחרי שישה נשאר 164≈1.6%\frac{1}{64} \approx 1.6\%⁠, ואחרי שבעה 1128≈0.8%\frac{1}{128} \approx 0.8\%⁠. במילים של לוגריתם: log⁡2100≈6.6\log_2 100 \approx 6.6⁠, ומעגלים למעלה ל־77⁠.

    רמז

    חפשו את החזקה הראשונה של 22⁠ שגדולה מ־100100⁠: 2,4,8,16,…2, 4, 8, 16, \ldots⁠

    פתרון מלא

    1. אחרי nn⁠ זמני מחצית חיים נשאר 12n\frac{1}{2^n}⁠, וצריך 12n<1100\frac{1}{2^n} < \frac{1}{100}⁠, כלומר 2n>1002^n > 100⁠.
    2. 26=642^6 = 64⁠, עוד פחות מ־100100⁠.
    3. 27=128>1002^7 = 128 > 100⁠.
    4. ולכן 77⁠ זמני מחצית חיים.

    אם יצא לכם 22⁠, חשבתם ששני זמני מחצית חיים מעלימים הכול. אחרי שניים נשאר עדיין רבע, 25%25\%⁠.

בכל היחידה · 13 טעויות נפוצות

קטלוג הטעויות הנפוצות

כל טעות נפוצה שהיחידה מזהה, בכמה מילים. פתחו טעות כדי לראות מה הלומדים קוראים כשהתשובה מתאימה לה, ואיפה היא נשאלת.

  • Reads doubling as adding the same amount each step: ten doublings of 1 give 20, or each doubling adds 2.

    הלומדים קוראים

    הכפלה היא כפל ב־22⁠, לא הוספה של 22⁠. כל צעד מוסיף כמה שכבר יש, ולכן התוספת עצמה גדלה: 1,2,4,8,16,…1, 2, 4, 8, 16, \ldots⁠ אחרי עשרה צעדים כבר יש 210=10242^{10} = 1024⁠. הוספה של אותו מספר בכל צעד היא פונקציה קווית, קו ישר, וזה סיפור אחר.

  • Reads a power as a product of the base and the exponent: 3⁴ = 3 × 4 = 12, or ×1.1 ten times = ×11.

    הלומדים קוראים

    המעריך סופר כמה פעמים כופלים את הבסיס בעצמו: 34=3×3×3×3=813^4 = 3 \times 3 \times 3 \times 3 = 81⁠. 3×4=123 \times 4 = 12⁠ הוא חיבור של ארבע שלשות, כלומר צמיחה בתוספת קבועה. באותו אופן, עשרה צעדים של ×1.1\times 1.1⁠ הם 1.1101.1^{10}⁠, לא 1.1×101.1 \times 10⁠.

  • Thinks a large steady addition always stays ahead of doubling that starts small.

    הלומדים קוראים

    תוספת קבועה גדלה באותו סכום בכל צעד, קו ישר. הכפלה מוסיפה בכל צעד את כל מה שכבר יש, ולכן התוספת שלה גדלה בלי סוף. בהתחלה היא נראית זעירה, אבל ברגע שהתוספת שלה עוברת את התוספת הקבועה, היא כבר לא תיעצר: 212=40962^{12} = 4096⁠ מול 12×100=120012 \times 100 = 1200⁠.

  • Uses the percentage itself as the multiplier: 5% growth is ×0.05 (or ×5), and a 20% loss is ×0.2.

    הלומדים קוראים

    המקדם הוא מה שנשאר אחרי השינוי, מתוך הכמות כולה. עלייה של 5%5\%⁠ משאירה 100%+5%=105%100\% + 5\% = 105\%⁠, ולכן כופלים ב־1.051.05⁠. ירידה של 20%20\%⁠ משאירה 80%80\%⁠, ולכן כופלים ב־0.80.8⁠. כפל ב־0.050.05⁠ היה משאיר רק חלק עשרים מהכמות.

  • Adds percentage rises over several steps: 10% for 10 steps is a 100% rise, so the amount doubles in 10 steps.

    הלומדים קוראים

    כל אחוז מחושב מהכמות של אותו רגע, שכבר גדלה. ולכן כל צעד מוסיף קצת יותר מקודמו: 1.110≈2.591.1^{10} \approx 2.59⁠, עלייה של כ־159%159\%⁠, לא 100%100\%⁠. הכמות מוכפלת כבר אחרי 88⁠ צעדים, כי 1.18≈2.141.1^{8} \approx 2.14⁠.

  • Thinks a 20% loss each year takes the same amount every year, so everything is gone after 5 years.

    הלומדים קוראים

    ירידה באחוזים מחושבת מהכמות שנשארה, ולכן היא קטנה משנה לשנה: כל שנה כופלים ב־0.80.8⁠. אחרי 55⁠ שנים נשארים 0.85≈0.330.8^5 \approx 0.33⁠, כשליש. כמות שמוכפלת בכל צעד במספר בין 00⁠ ל־11⁠ קטנה והולכת, אבל אף פעם לא מגיעה לאפס.

  • Reads log₁₀ 1000 as 1000 ÷ 10, or the number of doublings to a million as a million ÷ 2.

    הלומדים קוראים

    לוגריתם שואל כמה פעמים כופלים: log⁡101000\log_{10} 1000⁠ הוא מספר הפעמים שכופלים את 1010⁠ בעצמו כדי להגיע ל־10001000⁠. 10×10×10=100010 \times 10 \times 10 = 1000⁠, ולכן התשובה 33⁠. חילוק ב־1010⁠ נותן 100100⁠, מספר אחר לגמרי.

  • Thinks log(a + b) = log a + log b, so log 2 + log 3 = log 5.

    הלומדים קוראים

    לוגריתם הופך כפל לחיבור, לא חיבור לחיבור: log⁡(a⋅b)=log⁡a+log⁡b\log(a \cdot b) = \log a + \log b⁠. לכן log⁡2+log⁡3=log⁡6\log 2 + \log 3 = \log 6⁠, כי 2×3=62 \times 3 = 6⁠. על הסולם הלוגריתמי כל שכבה היא כפל, ושכבות שעומדות זו על זו מצטרפות לגובה שהוא סכום הלוגריתמים.

  • Thinks log(a · b) = log a · log b.

    הלומדים קוראים

    הלוגריתם של מכפלה הוא סכום הלוגריתמים: log⁡(2⋅3)=log⁡2+log⁡3\log(2 \cdot 3) = \log 2 + \log 3⁠. מכפלה של שני לוגריתמים קטנים מ־11⁠ קטנה מכל אחד מהם, אבל 66⁠ גדול גם מ־22⁠ וגם מ־33⁠, ולכן גם הלוגריתם שלו גדול משניהם.

  • Thinks two half-lives make a whole life: half goes in the first, the other half in the second, and nothing is left.

    הלומדים קוראים

    בכל זמן מחצית חיים נעלם חצי ממה שנשאר, לא חצי מהכמות ההתחלתית. אחרי הראשון נשאר 12\frac{1}{2}⁠, אחרי השני חצי מזה, 14\frac{1}{4}⁠, ואחרי השלישי 18\frac{1}{8}⁠. זה כפל ב־12\frac{1}{2}⁠ בכל פעם, ולכן הכמות קטנה והולכת ואף פעם לא מגיעה לאפס.

  • Thinks the fraction left after n half-lives is 1/(2n), dividing by 2 times n instead of by 2 to the power n.

    הלומדים קוראים

    כל זמן מחצית חיים כופל את מה שנשאר ב־12\frac{1}{2}⁠. אחרי 33⁠ כאלה: 12⋅12⋅12=123=18\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2^3} = \frac{1}{8}⁠. 12⋅3=16\frac{1}{2 \cdot 3} = \frac{1}{6}⁠ מערבב כפל בשתיים עם חזקה של שתיים.

  • Thinks it takes 8 half-lives to get down to an eighth.

    הלומדים קוראים

    שמינית היא חצי של חצי של חצי: 18=(12)3\frac{1}{8} = \left(\frac{1}{2}\right)^3⁠. לכן מגיעים אליה אחרי שלושה זמני מחצית חיים, לא שמונה. אחרי שמונה נשאר 1256\frac{1}{256}⁠ בלבד. מספר זמני מחצית החיים הוא המעריך, כלומר הלוגריתם לפי בסיס 22⁠.

  • Thinks exactly half of any sample decays in each half-life, even a handful of nuclei.

    הלומדים קוראים

    כל גרעין דועך ברגע אקראי, בלי קשר לשכניו. זמן מחצית החיים אומר שלכל גרעין יש סיכוי של חצי לדעוך בפרק הזמן הזה, כמו מטבע. בעשרים הטלות של מטבע לא יוצאות תמיד עשר עץ: אפשר לקבל 77⁠ או 1313⁠. רק בדגימה גדולה האקראיות מתמצעת וקרוב מאוד לחצי דועכים.

תוכן העניינים