Un cultivo bacteriano empieza con 1000 células y crece según dN/dt = k·N con k = 0,17 h⁻¹. ¿Cuántas células N hay al cabo de 19 h?
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
N0 = 1000k = 0,17 h⁻¹t = 19 h
N =
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 14,4y′ + 36y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 14,4y′ + 36y = 0
ζ =
3.Media
Una lata de refresco a 4 °C se saca del frigorífico a una habitación a 24 °C. Al cabo de 12 min su temperatura es 15 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
T0 = 4 °CTa = 24 °CT(12) = 15 °C
k = min⁻¹
4.Media
Resuelve y″ + 2y′ + y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = -2. Halla y(1,5).
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 1y′(0) = -2
y(1.5) =
5.Difícil
Resuelve y′ + 2y = 10e−t con y(0) = 5. Halla y(0,5).
y′ + 2y = 10e−ty(0) = 5
y(0.5) =
6.Difícil
Un sistema obedece y″ + 4y′ + 29y = 290 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla el valor máximo ymax de su respuesta al escalón.
y″ + 4y′ + 29y = 290y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
Soluciones
- 1. N = 25280
- 2. ζ = 1,2
- 3. k = 0,06654 min⁻¹
- 4. y(1.5) = −0,1116
- 5. y(0.5) = 4,226
- 6. ymax = 12,85
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