Un sistema massa–molla–smorzatore è descritto da y″ + 15y′ + 25y = 0. Confrontalo con y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e trova il coefficiente di smorzamento ζ.
Scheda di esercizi di Equazioni differenziali con soluzioni
Un tracciante radioattivo ha un tempo di dimezzamento di 30 giorni. Un campione contiene inizialmente 40 mg. Il decadimento segue dm/dt = −k·m. Quanto m ne rimane dopo 10 giorni?
Una lattina di bibita a 6 °C viene tolta dal frigorifero e portata in una stanza a 24 °C. Dopo 25 min la sua temperatura è 15 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo dopo l’inizio, t, impiega a raggiungere 11 °C?
Un pezzo d’acciaio forgiato a 440 °C viene lasciato raffreddare in un’officina a 25 °C. Segue la legge di raffreddamento di Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Con k = 0,01 min⁻¹, trova la sua temperatura T dopo 43 min.
Risolvi y″ + 4y′ + 20y = 0 con y(0) = 2 e y′(0) = 0 (rilasciato da fermo). Trova y(1); angoli in radianti.
Risolvi y′ + y = 7e−0,5t con y(0) = 3. Trova y(1).
Soluzioni
- 1. ζ = 1,5
- 2. m = 31,75 mg
- 3. t = 11,74 min
- 4. T = 295 °C
- 5. y(1) = −0,2793
- 6. y(1) = 4,445
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