Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 6y′ + 36y = 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″ + 6y′ + 36y = 0
ζ =
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 0,4y′ + 4y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 0,4y′ + 4y = 0
ζ =
3.Media
Resuelve y″ + 4y′ + 4y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = -2. Halla y(2).
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 1y′(0) = -2
y(2) =
4.Media
Una taza de café a 92 °C se deja en una habitación a 23 °C. Al cabo de 24 min su temperatura es 29 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
T0 = 92 °CTa = 23 °CT(24) = 29 °C
k = min⁻¹
5.Difícil
Resuelve y″ + 2y′ + 5y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(1,5); ángulos en radianes.
y″ + 2y′ + 5y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1.5) =
6.Difícil
Un sistema obedece y″ + 4y′ + 20y = 40 para t ≥ 0, partiendo del reposo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Halla y(0,25); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 20y = 40y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.25) =
Soluciones
- 1. ζ = 0,5
- 2. ζ = 0,1
- 3. y(2) = 0,01832
- 4. k = 0,1018 min⁻¹
- 5. y(1.5) = −0,4103
- 6. y(0.25) = 0,8342
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