Un trazador radiactivo tiene un periodo de semidesintegración de 20 días. Una muestra contiene inicialmente 20 mg. La desintegración sigue dm/dt = −k·m. ¿Cuánto m queda al cabo de 34 días?
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 1,2y′ + 4y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Una pieza de acero forjado a 500 °C se deja enfriar en un taller a 24 °C. Al cabo de 28 min su temperatura es 141 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
Resuelve y″ + 7y′ + 10y = 0 con y(0) = 4 e y′(0) = -2. Halla y(1).
Resuelve el problema de valor inicial y′ + 2y/x = 2x2 para x > 0, con y(1) = 4. Halla y(2).
Un depósito contiene 200 L de agua en la que hay disueltos 5 kg de sal. Entra salmuera con 0,2 kg de sal por litro a 10 L/min, y la disolución bien mezclada sale al mismo caudal. ¿Cuánta sal m hay en el depósito al cabo de 15 min?
Soluciones
- 1. m = 6,156 mg
- 2. ζ = 0,3
- 3. k = 0,05012 min⁻¹
- 4. y(1) = 0,7985
- 5. y(2) = 4,1
- 6. m = 23,47 kg
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