Per l’equazione y″ + 4y′ + 3y = 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″ + 8,4y′ + 36y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
Risolvi y″ + 4y′ + 4y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 0. Trova y(0,5).
Una lattina di bibita a 4 °C viene tolta dal frigorifero e portata in una stanza a 28 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Con k = 0,07 min⁻¹, trova la sua temperatura T dopo 9 min.
Un sistema obbedisce a y″ + 4y′ + 29y = 145 per t ≥ 0, partendo da fermo: y(0) = 0, y′(0) = 0. Trova il valore di picco ymax della sua risposta al gradino.
Risolvi y″ + 2y′ + 10y = 0 con y(0) = 1 e y′(0) = 0 (rilasciato da fermo). Trova y(0,75); angoli in radianti.
Soluzioni
- 1. r = −1
- 2. ζ = 0,7
- 3. y(0.5) = 0,7358
- 4. T = 15,22 °C
- 5. ymax = 6,423
- 6. y(0.75) = −0,1742
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