Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 3,2y′ + 4y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
Un trazador radiactivo tiene un periodo de semidesintegración de 11 días. Una muestra contiene inicialmente 10 mg. La desintegración sigue dm/dt = −k·m. ¿Cuánto m queda al cabo de 28 días?
Una taza de café a 93 °C se deja en una habitación a 22 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Con k = 0,04 min⁻¹, halla su temperatura T al cabo de 16 min.
Resuelve y″ + 7y′ + 10y = 0 con y(0) = 4 e y′(0) = 6. Halla y(2).
Resuelve y″ + 3y′ + 27,25y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,5); ángulos en radianes.
Un sistema obedece y″ + 4y′ + 13y = 65 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla y(0,5); ángulos en radianes.
Soluciones
- 1. ζ = 0,8
- 2. m = 1,713 mg
- 3. T = 59,44 °C
- 4. y(2) = 0,1585
- 5. y(0.5) = −0,5872
- 6. y(0.5) = 3,647
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