Para la ecuación y″ + 6y′ + 5y = 0, halla la raíz r de la ecuación característica más cercana a cero. Determina con qué lentitud se extingue la solución.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 2y′ + 16y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Una lata de refresco a 5 °C se saca del frigorífico a una habitación a 28 °C. Al cabo de 16 min su temperatura es 14 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
Resuelve y″ + 2y′ + y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = -2. Halla y(1,5).
Un sistema obedece y″ + 2y′ + 26y = 260 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla el valor máximo ymax de su respuesta al escalón.
Un sistema obedece y″ + 4y′ + 13y = 26 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla y(0,25); ángulos en radianes.
Soluciones
- 1. r = −1
- 2. ζ = 0,25
- 3. k = 0,03103 min⁻¹
- 4. y(1.5) = 2,12
- 5. ymax = 15,33
- 6. y(0.25) = 0,5612
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