Ein Feder-Masse-Dämpfer-System wird durch y″ + 1,6y′ + 16y = 0 beschrieben. Vergleiche es mit y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 und bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Arbeitsblatt Differentialgleichungen mit Lösungen
Ein Feder-Masse-Dämpfer-System wird durch y″ + 2,4y′ + 16y = 0 beschrieben. Vergleiche es mit y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 und bestimme den Dämpfungsgrad ζ.
Löse y″ + 2y′ + y = 0 mit y(0) = 2 und y′(0) = -1. Bestimme y(0,5).
Eine Tasse Kaffee mit 81 °C steht in einem Raum mit 18 °C. Nach 24 min beträgt die Temperatur 37 °C. Sie folgt dem Newtonschen Abkühlungsgesetz dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bestimme die Konstante k in min⁻¹.
Ein Behälter enthält 400 L reines Wasser. Salzlösung mit 0,2 kg Salz pro Liter fließt mit 10 L/min zu, und die gut durchmischte Lösung fließt mit derselben Rate ab. Nach wie vielen Minuten t enthält der Behälter 32 kg Salz?
Löse y″ + y′ + 25,25y = 0 mit y(0) = 3 und y′(0) = 0 (aus der Ruhe losgelassen). Bestimme y(0,5); Winkel im Bogenmaß.
Lösungsschlüssel
- 1. ζ = 0,2
- 2. ζ = 0,3
- 3. y(0.5) = 1,516
- 4. k = 0,04995 min⁻¹
- 5. t = 20,43 min
- 6. y(0.5) = −1,732
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.