Una magnitud crece según dy/dt = k·y con k > 0. Vale 400 en t = 0 y 1040 en t = 10 h. Halla la constante de velocidad k en h⁻¹.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
y(0) = 400y(10) = 1040
k = h⁻¹
2.Fácil
Un cultivo bacteriano empieza con 500 células y crece según dN/dt = k·N con k = 0,28 h⁻¹. ¿Al cabo de cuántas horas t hay 2500 células?
N0 = 500k = 0,28 h⁻¹N = 2500
t = h
3.Media
Una pieza de acero forjado a 380 °C se deja enfriar en un taller a 29 °C. Al cabo de 60 min su temperatura es 46 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
T0 = 380 °CTa = 29 °CT(60) = 46 °C
k = min⁻¹
4.Media
Una taza de café a 95 °C se deja en una habitación a 20 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Con k = 0,09 min⁻¹, halla su temperatura T al cabo de 24 min.
T0 = 95 °CTa = 20 °Ck = 0,09 min⁻¹t = 24 min
T = °C
5.Difícil
Resuelve y′ + y = 7e−0,5t con y(0) = 3. Halla y(0,5).
y′ + y = 7e−0,5ty(0) = 3
y(0.5) =
6.Difícil
Resuelve el problema de valor inicial y′ + 3y/x = x para x > 0, con y(1) = 4. Halla y(2).
y′ + 3y/x = xy(1) = 4
y(2) =
Soluciones
- 1. k = 0,09555 h⁻¹
- 2. t = 5,748 h
- 3. k = 0,05046 min⁻¹
- 4. T = 28,65 °C
- 5. y(0.5) = 4,231
- 6. y(2) = 1,275
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