Per l’equazione y″ + 6y′ + 8y = 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″ + 2,4y′ + 9y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
Una lattina di bibita a 4 °C viene tolta dal frigorifero e portata in una stanza a 29 °C. Dopo 15 min la sua temperatura è 17 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo dopo l’inizio, t, impiega a raggiungere 12 °C?
Una tazza di caffè a 90 °C viene lasciata in una stanza a 20 °C. Dopo 28 min la sua temperatura è 26 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trova la costante k in min⁻¹.
Risolvi y′ + 0,5y = 10e−3t con y(0) = 2. Trova y(2).
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + 2y/x = 4x per x > 0, con y(1) = 2. Trova y(3).
Soluzioni
- 1. r = −2
- 2. ζ = 0,4
- 3. t = 7,882 min
- 4. k = 0,08774 min⁻¹
- 5. y(2) = 2,197
- 6. y(3) = 9,111
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