Per l’equazione y″ + 9y′ + 18y = 0, trova la radice r dell’equazione caratteristica più vicina a zero. Stabilisce quanto lentamente si smorza la soluzione.
Scheda di esercizi di Equazioni differenziali con soluzioni
Un sistema massa–molla–smorzatore è descritto da y″ + 18y′ + 36y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
Un pezzo d’acciaio forgiato a 420 °C viene lasciato raffreddare in un’officina a 24 °C. Dopo 31 min la sua temperatura è 108 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trova la costante k in min⁻¹.
Risolvi y″ + 7y′ + 12y = 0 con y(0) = 4 e y′(0) = 4. Trova y(0,5).
Un sistema obbedisce a y″ + 4y′ + 8y = 80 per t ≥ 0, partendo da fermo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Trova y(1,5); angoli in radianti.
Un sistema obbedisce a y″ + 2y′ + 17y = 34 per t ≥ 0, partendo da fermo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Trova il valore di picco ymax della sua risposta al gradino.
Soluzioni
- 1. r = −3
- 2. ζ = 1,5
- 3. k = 0,05002 min⁻¹
- 4. y(0.5) = 2,297
- 5. y(1.5) = 10,42
- 6. ymax = 2,912
Soluzioni complete passo passo: esercitati su questo argomento su examproblems.com.