Eine Größe nimmt nach dy/dt = −k·y mit k > 0 ab. Sie beträgt 250 bei t = 0 und 200 bei t = 5 h. Bestimme die Geschwindigkeitskonstante k in h⁻¹.
Arbeitsblatt Differentialgleichungen mit Lösungen
1.Leicht
y(0) = 250y(5) = 200
k = h⁻¹
2.Leicht
Bestimme für die Gleichung y″ + 4y′ + 3y = 0 die Wurzel r der charakteristischen Gleichung, die am nächsten bei null liegt. Sie bestimmt, wie langsam die Lösung abklingt.
y″ + 4y′ + 3y = 0
r =
3.Mittel
Löse y″ + 6y′ + 5y = 0 mit y(0) = 4 und y′(0) = -4. Bestimme y(0,5).
y″ + 6y′ + 5y = 0y(0) = 4y′(0) = -4
y(0.5) =
4.Mittel
Löse y″ + 8y′ + 16y = 0 mit y(0) = 3 und y′(0) = 0. Bestimme y(0,5).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(0.5) =
5.Schwer
Löse y″ + 3y′ + 11,25y = 0 mit y(0) = 5 und y′(0) = 0 (aus der Ruhe losgelassen). Bestimme y(1); Winkel im Bogenmaß.
y″ + 3y′ + 11,25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1) =
6.Schwer
Ein System gehorcht y″ + y′ + 16,25y = 162,5 für t ≥ 0, ausgehend von der Ruhe: y(0) = 0, y′(0) = 0. Bestimme den Spitzenwert ymax seiner Sprungantwort.
y″ + y′ + 16,25y = 162,5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
Lösungsschlüssel
- 1. k = 0,04463 h⁻¹
- 2. r = −1
- 3. y(0.5) = 2,426
- 4. y(0.5) = 1,218
- 5. y(1) = −1,026
- 6. ymax = 16,75
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