Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 1,8y′ + 9y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
y″ + 1,8y′ + 9y = 0
ζ =
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 1,6y′ + 16y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 1,6y′ + 16y = 0
ζ =
3.Media
Resuelve y″ + 6y′ + 8y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = -4. Halla y(1,5).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(1.5) =
4.Media
Una pieza de acero forjado a 440 °C se deja enfriar en un taller a 26 °C. Al cabo de 23 min su temperatura es 287 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). ¿Cuánto tiempo después del inicio, t, tarda en alcanzar 157 °C?
T0 = 440 °CTa = 26 °CT(23) = 287 °CT = 157 °C
t = min
5.Difícil
Resuelve y″ + y′ + 25,25y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(1,5); ángulos en radianes.
y″ + y′ + 25,25y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(1.5) =
6.Difícil
Resuelve el problema de valor inicial y′ + 2y/x = 2x para x > 0, con y(1) = 4. Halla y(2).
y′ + 2y/x = 2xy(1) = 4
y(2) =
Soluciones
- 1. ζ = 0,3
- 2. ζ = 0,2
- 3. y(1.5) = 0,1967
- 4. t = 57,37 min
- 5. y(1.5) = 0,208
- 6. y(2) = 2,875
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