Para la ecuación y″ + 7y′ + 10y = 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
1.Fácil
y″ + 7y′ + 10y = 0
r =
2.Fácil
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.
y″ + 6,4y′ + 64y = 0
ζ =
3.Media
Una taza de café a 88 °C se deja en una habitación a 20 °C. Al cabo de 7 min su temperatura es 62 °C. Sigue la ley de enfriamiento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). ¿Cuánto tiempo después del inicio, t, tarda en alcanzar 37 °C?
T0 = 88 °CTa = 20 °CT(7) = 62 °CT = 37 °C
t = min
4.Media
Resuelve y″ + 7y′ + 12y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = -4. Halla y(2).
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(2) =
5.Difícil
Resuelve y″ + 4y′ + 8y = 0 con y(0) = 10 e y′(0) = 0 (soltado desde el reposo). Halla y(1); ángulos en radianes.
y″ + 4y′ + 8y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(1) =
6.Difícil
Resuelve y′ + y = 3e−2t con y(0) = 3. Halla y(0,5).
y′ + y = 3e−2ty(0) = 3
y(0.5) =
Soluciones
- 1. r = −2
- 2. ζ = 0,4
- 3. t = 20,14 min
- 4. y(2) = 0,01815
- 5. y(1) = 0,6674
- 6. y(0.5) = 2,536
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