Un traceur radioactif a une demi-vie de 12 jours. Un échantillon contient initialement 80 mg. La décroissance suit dm/dt = −k·m. Quelle quantité m reste-t-il au bout de 27 jours ?
Fiche d’exercices de Équations différentielles avec corrigé
1.Facile
m0 = 80 mgt½ = 12 dt = 27 d
m = mg
2.Facile
Un système masse–ressort–amortisseur est décrit par y″ + 3,2y′ + 4y = 0. Comparez-le à y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 et trouvez le coefficient d’amortissement ζ.
y″ + 3,2y′ + 4y = 0
ζ =
3.Moyen
Résolvez y″ + 8y′ + 16y = 0 avec y(0) = 2 et y′(0) = 1. Trouvez y(2).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 2y′(0) = 1
y(2) =
4.Moyen
Une canette de soda à 5 °C est sortie du réfrigérateur dans une pièce à 24 °C. Au bout de 17 min, sa température est de 16 °C. Elle suit la loi de refroidissement de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trouvez la constante k en min⁻¹.
T0 = 5 °CTa = 24 °CT(17) = 16 °C
k = min⁻¹
5.Difficile
Un système obéit à y″ + 4y′ + 13y = 130 pour t ≥ 0, à partir du repos : y(0) = 0, y′(0) = 0. Trouvez y(1) ; angles en radians.
y″ + 4y′ + 13y = 130y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
6.Difficile
Résolvez y′ + 0,5y = 4e−t avec y(0) = 3. Trouvez y(1).
y′ + 0,5y = 4e−ty(0) = 3
y(1) =
Corrigé
- 1. m = 16,82 mg
- 2. ζ = 0,8
- 3. y(2) = 0,006709
- 4. k = 0,05088 min⁻¹
- 5. y(1) = 11,21
- 6. y(1) = 3,729
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