Un sistema massa–molla–smorzatore è descritto da y″ + 2y′ + 100y = 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″ + 2y′ + 100y = 0
ζ =
2.Facile
Una coltura batterica parte da 5000 cellule e cresce secondo dN/dt = k·N con k = 0,39 h⁻¹. Dopo quante ore t ci sono 25000 cellule?
N0 = 5000k = 0,39 h⁻¹N = 25000
t = h
3.Media
Risolvi y″ + 8y′ + 15y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = -4. Trova y(1).
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(1) =
4.Media
Una lattina di bibita a 5 °C viene tolta dal frigorifero e portata in una stanza a 27 °C. Dopo 21 min la sua temperatura è 23 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trova la costante k in min⁻¹.
T0 = 5 °CTa = 27 °CT(21) = 23 °C
k = min⁻¹
5.Difficile
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + 3y/x = 4x per x > 0, con y(1) = 4. Trova y(3).
y′ + 3y/x = 4xy(1) = 4
y(3) =
6.Difficile
Risolvi y″ + 4y′ + 20y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (rilasciato da fermo). Trova y(1); angoli in radianti.
y″ + 4y′ + 20y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1) =
Soluzioni
- 1. ζ = 0,1
- 2. t = 4,127 h
- 3. y(1) = 0,257
- 4. k = 0,08118 min⁻¹
- 5. y(3) = 7,319
- 6. y(1) = −0,6984
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