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?
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
N0 = 500k = 0,28 h⁻¹N = 2500
t = h
2.Fácil
Un sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 4y′ + 25y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
y″ + 4y′ + 25y = 0
ζ =
3.Media
Resuelve y″ + 6y′ + 9y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = 1. Halla y(0,5).
y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(0.5) =
4.Media
Una pieza de acero forjado a 300 °C se deja enfriar en un taller a 23 °C. Al cabo de 34 min su temperatura es 94 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
T0 = 300 °CTa = 23 °CT(34) = 94 °C
k = min⁻¹
5.Difícil
Resuelve el problema de valor inicial y′ + y/x = 3x para x > 0, con y(1) = 0. Halla y(3).
y′ + y/x = 3xy(1) = 0
y(3) =
6.Difícil
Resuelve y″ + 4y′ + 29y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,25); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 29y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.25) =
Soluciones
- 1. t = 5,748 h
- 2. ζ = 0,4
- 3. y(0.5) = 1,785
- 4. k = 0,04004 min⁻¹
- 5. y(3) = 8,667
- 6. y(0.25) = 2,107
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