放射性トレーサーの半減期は 18 日です。試料には最初 50 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。63 日後に残っている量 m を求めなさい。
解答つき微分方程式ワークシート
1.やさしい
m0 = 50 mgt½ = 18 dt = 63 d
m = mg
2.やさしい
放射性トレーサーの半減期は 22 日です。試料には最初 40 mg 含まれています。崩壊は dm/dt = −k·m に従います。80 日後に残っている量 m を求めなさい。
m0 = 40 mgt½ = 22 dt = 80 d
m = mg
3.ふつう
y(0) = 4、y′(0) = 2 として y″ + 7y′ + 12y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 4y′(0) = 2
y(1.5) =
4.ふつう
480 °C の鍛造鋼部品を 28 °C の作業場に置いて冷まします。 29 分後の温度は 170 °C です。 温度はニュートンの冷却法則 dT/dt = −k·(T − Tₐ) に従います。 定数 k を min⁻¹ で求めなさい。
T0 = 480 °CTa = 28 °CT(29) = 170 °C
k = min⁻¹
5.むずかしい
系が t ≥ 0 で y″ + y′ + 16.25y = 32.5 に従い、静止状態 y(0) = 0、y′(0) = 0 から始まります。y(1) を求めなさい。角度はラジアンとします。
y″ + y′ + 16.25y = 32.5y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
6.むずかしい
y(0) = 2、y′(0) = 0(静止状態から放す)として y″ + 3y′ + 6.25y = 0 を解きなさい。y(0.75) を求めなさい。角度はラジアンとします。
y″ + 3y′ + 6.25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.75) =
解答
- 1. m = 4.419 mg
- 2. m = 3.217 mg
- 3. y(1.5) = 0.1653
- 4. k = 0.03993 min⁻¹
- 5. y(1) = 2.908
- 6. y(0.75) = 0.5317
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。