Una magnitud crece según dy/dt = k·y con k > 0. Vale 400 en t = 0 y 1040 en t = 5 h. Halla la constante de velocidad k en h⁻¹.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 3,2y′ + 16y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Resuelve y″ + 6y′ + 8y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = 6. Halla y(1).
Una taza de café a 85 °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 6 min.
Un sistema obedece y″ + 2y′ + 10y = 10 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla y(0,75); ángulos en radianes.
Un sistema obedece y″ + y′ + 25,25y = 50,5 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla el valor máximo ymax de su respuesta al escalón.
Soluciones
- 1. k = 0,1911 h⁻¹
- 2. ζ = 0,4
- 3. y(1) = 1,108
- 4. T = 71,56 °C
- 5. y(0.75) = 1,174
- 6. ymax = 3,461
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