1. **Planteamiento del problema:**
Se tiene la fórmula de la escala de Richter para medir sismos:
$$M=\log_{10}\left(\frac{A}{A_0}\right)$$
Donde $M$ es la magnitud, $A$ es la amplitud del movimiento del suelo, y $A_0=1\ \mu m=10^{-6}$ metros es la amplitud de referencia.
Para el sismo en Costa Pacífica en 1979, $M=8.1$.
Se pide:
- i) Determinar para qué valores de $A$ está definida $M$ y escribir el dominio en notación por comprensión.
- ii) Despejar $A$ usando propiedades de logaritmos, encontrar su valor y convertirlo a metros.
- iii) Graficar la función $M$ y el punto evaluado en $A$ (no se incluye gráfico SVG porque es función logarítmica).
2. **Dominio de la función $M$:**
La función está definida para valores de $A$ tales que el argumento del logaritmo sea positivo:
$$\frac{A}{A_0} > 0 \implies A > 0$$
Por lo tanto, el dominio es:
$$\{ A \in \mathbb{R} \mid A > 0 \}$$
3. **Despeje de $A$ a partir de $M$:**
Dada la fórmula:
$$M = \log_{10}\left(\frac{A}{A_0}\right)$$
Aplicamos la definición de logaritmo para despejar $A$:
$$10^M = \frac{A}{A_0}$$
Multiplicamos ambos lados por $A_0$:
$$A = A_0 \times 10^M$$
4. **Cálculo del valor de $A$ para $M=8.1$:**
Sustituimos:
$$A = 10^{-6} \times 10^{8.1} = 10^{-6 + 8.1} = 10^{2.1}$$
Calculamos $10^{2.1}$:
$$10^{2.1} = 10^2 \times 10^{0.1} = 100 \times 1.2589 = 125.89$$
Por lo tanto:
$$A = 125.89 \text{ metros}$$
5. **Resumen:**
- Dominio: $\{ A \in \mathbb{R} \mid A > 0 \}$
- Amplitud para $M=8.1$: $A = 125.89$ metros
6. **Gráfica:**
La función es:
$$M = \log_{10}\left(\frac{A}{10^{-6}}\right) = \log_{10}(A) + 6$$
Se puede graficar $M$ en función de $A$ para $A>0$ y marcar el punto $(125.89, 8.1)$.
Escala Richter 036A4A
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