Sebuah sistem massa–pegas–peredam dinyatakan oleh y″ + y′ + 4y = 0. Bandingkan dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari rasio redaman ζ.
Lembar kerja Persamaan diferensial dengan jawaban
1.Mudah
y″ + y′ + 4y = 0
ζ =
2.Mudah
Untuk persamaan y″ + 3y′ + 2y = 0, cari akar r persamaan karakteristik yang paling dekat dengan nol. Akar itu menentukan seberapa lambat penyelesaian mereda.
y″ + 3y′ + 2y = 0
r =
3.Sedang
Secangkir kopi bersuhu 88 °C dibiarkan di ruangan bersuhu 18 °C. Setelah 11 menit suhunya 68 °C. Benda tersebut mengikuti hukum pendinginan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Cari konstanta k dalam min⁻¹.
T0 = 88 °CTa = 18 °CT(11) = 68 °C
k = min⁻¹
4.Sedang
Selesaikan y″ + 5y′ + 4y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 4. Cari y(0,5).
y″ + 5y′ + 4y = 0y(0) = 3y′(0) = 4
y(0.5) =
5.Sulit
Selesaikan masalah nilai awal y′ + y/x = 2x2 untuk x > 0, dengan y(1) = −3. Cari y(3).
y′ + y/x = 2x2y(1) = −3
y(3) =
6.Sulit
Sebuah sistem memenuhi y″ + 2y′ + 26y = 52 untuk t ≥ 0, dimulai dari keadaan diam: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(0,5); sudut dalam radian.
y″ + 2y′ + 26y = 52y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.5) =
Kunci jawaban
- 1. ζ = 0,25
- 2. r = −1
- 3. k = 0,03059 min⁻¹
- 4. y(0.5) = 2,919
- 5. y(3) = 12,33
- 6. y(0.5) = 2,827
Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.