Una magnitud crece según dy/dt = k·y con k > 0. Vale 80 en t = 0 y 144 en t = 4 h. Halla la constante de velocidad k en h⁻¹.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
y(0) = 80y(4) = 144
k = h⁻¹
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 8y′ + 64y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 8y′ + 64y = 0
ζ =
3.Media
Una taza de café a 84 °C se deja en una habitación a 21 °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 5 min.
T0 = 84 °CTa = 21 °Ck = 0,09 min⁻¹t = 5 min
T = °C
4.Media
Resuelve y″ + 8y′ + 16y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 4. Halla y(1,5).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 2y′(0) = 4
y(1.5) =
5.Difícil
Resuelve y″ + 4y′ + 20y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,25); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 20y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.25) =
6.Difícil
Resuelve y″ + 4y′ + 8y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(1); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 8y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1) =
Soluciones
- 1. k = 0,1469 h⁻¹
- 2. ζ = 0,5
- 3. T = 61,17 °C
- 4. y(1.5) = 0,04958
- 5. y(0.25) = 1,166
- 6. y(1) = 0,1335
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