Para la ecuación y″ + 3y′ + 2y = 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 sistema masa–resorte–amortiguador se describe con y″ + 6,4y′ + 64y = 0. Compáralo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 y halla el factor de amortiguamiento ζ.
Resuelve y″ + 8y′ + 15y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 2. Halla y(1).
Una taza de café a 90 °C se deja en una habitación a 20 °C. Al cabo de 10 min su temperatura es 67 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Halla la constante k en min⁻¹.
Resuelve y″ + 4y′ + 8y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(0,75); ángulos en radianes.
Un depósito contiene 100 L de agua en la que hay disueltos 10 kg de sal. Entra salmuera con 0,2 kg de sal por litro a 4 L/min, y la disolución bien mezclada sale al mismo caudal. ¿Cuánta sal m hay en el depósito al cabo de 50 min?
Soluciones
- 1. r = −1
- 2. ζ = 0,4
- 3. y(1) = 0,2718
- 4. k = 0,03983 min⁻¹
- 5. y(0.75) = 1,192
- 6. m = 18,65 kg
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