Un trazador radiactivo tiene un periodo de semidesintegración de 30 días. Una muestra contiene inicialmente 40 mg. La desintegración sigue dm/dt = −k·m. ¿Cuánto m queda al cabo de 102 días?
Hoja de ejercicios de Ecuaciones diferenciales con soluciones
1.Fácil
m0 = 40 mgt½ = 30 dt = 102 d
m = mg
2.Fácil
Un cultivo bacteriano empieza con 1000 células y crece según dN/dt = k·N con k = 0,19 h⁻¹. ¿Cuántas células N hay al cabo de 8 h?
N0 = 1000k = 0,19 h⁻¹t = 8 h
N =
3.Media
Una pieza de acero forjado a 420 °C se deja enfriar en un taller a 29 °C. Al cabo de 57 min su temperatura es 100 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
T0 = 420 °CTa = 29 °CT(57) = 100 °C
k = min⁻¹
4.Media
Resuelve y″ + 8y′ + 15y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 1. Halla y(2).
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 1y′(0) = 1
y(2) =
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
Resuelve y″ + y′ + 9,25y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,5); ángulos en radianes.
y″ + y′ + 9,25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.5) =
Soluciones
- 1. m = 3,789 mg
- 2. N = 4572
- 3. k = 0,02993 min⁻¹
- 4. y(2) = 0,007345
- 5. y(1.5) = −0,4103
- 6. y(0.5) = 0,9228
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