Un sistema massa–molla–smorzatore è descritto da y″ + 1,8y′ + 9y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
Scheda di esercizi di Equazioni differenziali con soluzioni
1.Facile
y″ + 1,8y′ + 9y = 0
ζ =
2.Facile
Una coltura batterica parte da 2000 cellule e cresce secondo dN/dt = k·N con k = 0,32 h⁻¹. Dopo quante ore t ci sono 4000 cellule?
N0 = 2000k = 0,32 h⁻¹N = 4000
t = h
3.Media
Risolvi y″ + 5y′ + 6y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 0. Trova y(2).
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(2) =
4.Media
Una lattina di bibita a 4 °C viene tolta dal frigorifero e portata in una stanza a 23 °C. Dopo 23 min la sua temperatura è 13 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trova la costante k in min⁻¹.
T0 = 4 °CTa = 23 °CT(23) = 13 °C
k = min⁻¹
5.Difficile
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + y/x = 1 per x > 0, con y(1) = 2. Trova y(2).
y′ + y/x = 1y(1) = 2
y(2) =
6.Difficile
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + 2y/x = x per x > 0, con y(1) = −1. Trova y(3).
y′ + 2y/x = xy(1) = −1
y(3) =
Soluzioni
- 1. ζ = 0,3
- 2. t = 2,166 h
- 3. y(2) = 0,04999
- 4. k = 0,02791 min⁻¹
- 5. y(2) = 1,75
- 6. y(3) = 2,111
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