Una grandezza cresce secondo dy/dt = k·y con k > 0. Vale 250 per t = 0 e 800 per t = 5 h. Trova la costante di velocità k in h⁻¹.
Scheda di esercizi di Equazioni differenziali con soluzioni
1.Facile
y(0) = 250y(5) = 800
k = h⁻¹
2.Facile
Un sistema massa–molla–smorzatore è descritto da y″ + 4y′ + 25y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
y″ + 4y′ + 25y = 0
ζ =
3.Media
Un pezzo d’acciaio forgiato a 460 °C viene lasciato raffreddare in un’officina a 21 °C. Dopo 17 min la sua temperatura è 285 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Trova la costante k in min⁻¹.
T0 = 460 °CTa = 21 °CT(17) = 285 °C
k = min⁻¹
4.Media
Risolvi y″ + 8y′ + 15y = 0 con y(0) = 3 e y′(0) = 1. Trova y(2).
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(2) =
5.Difficile
Risolvi il problema ai valori iniziali y′ + y/x = 3x per x > 0, con y(1) = 5. Trova y(3).
y′ + y/x = 3xy(1) = 5
y(3) =
6.Difficile
Risolvi y″ + 4y′ + 29y = 0 con y(0) = 5 e y′(0) = 0 (rilasciato da fermo). Trova y(0,25); angoli in radianti.
y″ + 4y′ + 29y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.25) =
Soluzioni
- 1. k = 0,2326 h⁻¹
- 2. ζ = 0,4
- 3. k = 0,02991 min⁻¹
- 4. y(2) = 0,0196
- 5. y(3) = 10,33
- 6. y(0.25) = 2,107
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