Para la ecuación y″ + 6y′ + 8y = 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 cultivo bacteriano empieza con 5000 células y crece según dN/dt = k·N con k = 0,21 h⁻¹. ¿Cuántas células N hay al cabo de 11 h?
Una pieza de acero forjado a 360 °C se deja enfriar en un taller a 21 °C. Al cabo de 21 min su temperatura es 167 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). ¿Cuánto tiempo después del inicio, t, tarda en alcanzar 264 °C?
Resuelve y″ + 4y′ + 3y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = 2. Halla y(1).
Un depósito contiene 400 L de agua pura. Entra salmuera con 0,25 kg de sal por litro a 20 L/min, y la disolución bien mezclada sale al mismo caudal. ¿Al cabo de cuántos minutos t contiene el depósito 80 kg de sal?
Resuelve y″ + 3y′ + 11,25y = 0 con y(0) = 10 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(1); ángulos en radianes.
Soluciones
- 1. r = −2
- 2. N = 50372
- 3. t = 8,3 min
- 4. y(1) = 1,899
- 5. t = 32,19 min
- 6. y(1) = −2,052
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