Un trazador radiactivo tiene un periodo de semidesintegración de 29 días. Una muestra contiene inicialmente 100 mg. La desintegración sigue dm/dt = −k·m. ¿Cuánto m queda al cabo de 8 días?
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
m0 = 100 mgt½ = 29 dt = 8 d
m = mg
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 1,5y′ + 9y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 1,5y′ + 9y = 0
ζ =
3.Media
Resuelve y″ + 6y′ + 5y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 1. Halla y(1).
y″ + 6y′ + 5y = 0y(0) = 5y′(0) = 1
y(1) =
4.Media
Una pieza de acero forjado a 300 °C se deja enfriar en un taller a 29 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Con k = 0,05 min⁻¹, halla su temperatura T al cabo de 32 min.
T0 = 300 °CTa = 29 °Ck = 0,05 min⁻¹t = 32 min
T = °C
5.Difícil
Resuelve y″ + 3y′ + 6,25y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,5); ángulos en radianes.
y″ + 3y′ + 6,25y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(0.5) =
6.Difícil
Resuelve y″ + 4y′ + 8y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,75); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 8y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.75) =
Soluciones
- 1. m = 82,6 mg
- 2. ζ = 0,25
- 3. y(1) = 2,381
- 4. T = 83,71 °C
- 5. y(0.5) = 1,66
- 6. y(0.75) = 1,192
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