Una grandezza decresce secondo dy/dt = −k·y con k > 0. Vale 250 per t = 0 e 88 per t = 4 h. Trova la costante di velocità k in h⁻¹.
Scheda di esercizi di Equazioni differenziali con soluzioni
Per l’equazione y″ + 5y′ + 4y = 0, trova la radice r dell’equazione caratteristica più vicina a zero. Stabilisce quanto lentamente si smorza la soluzione.
Risolvi y″ + 4y′ + 4y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = -1. Trova y(2).
Un pezzo d’acciaio forgiato a 320 °C viene lasciato raffreddare in un’officina a 28 °C. Dopo 53 min la sua temperatura è 200 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo dopo l’inizio, t, impiega a raggiungere 80 °C?
Un sistema obbedisce a y″ + 3y′ + 18,25y = 36,5 per t ≥ 0, partendo da fermo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Trova y(1,5); angoli in radianti.
Risolvi y″ + y′ + 16,25y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (rilasciato da fermo). Trova y(0,75); angoli in radianti.
Soluzioni
- 1. k = 0,261 h⁻¹
- 2. r = −1
- 3. y(2) = 0,2381
- 4. t = 172,8 min
- 5. y(1.5) = 1,82
- 6. y(0.75) = −3,341
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