ばね・質量・ダンパ系が y″ + 3y′ + 25y = 0 で表されます。y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 と比べて、減衰比 ζ 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
y″ + 3y′ + 25y = 0
ζ =
2.やさしい
ばね・質量・ダンパ系が y″ + 2y′ + 25y = 0 で表されます。y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 と比べて、減衰比 ζ を求めなさい。
y″ + 2y′ + 25y = 0
ζ =
3.ふつう
y(0) = 5、y′(0) = 1 として y″ + 8y′ + 15y = 0 を解きなさい。y(1.5) を求めなさい。
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 5y′(0) = 1
y(1.5) =
4.ふつう
340 °C の鍛造鋼部品を 29 °C の作業場に置いて冷まします。 32 分後の温度は 148 °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。 開始から 206 °C に達するまでの時間 t を求めなさい。
T0 = 340 °CTa = 29 °CT(32) = 148 °CT = 206 °C
t = min
5.むずかしい
タンクに、塩 10 kg を溶かした水が 500 L 入っています。 1 L あたり 0.25 kg の塩を含む塩水が 5 L/min で流入し、よく混ざった溶液が同じ流量で流出します。 タンク内の塩が 102 kg になるのは何分後 t ですか?
V = 500 Lm0 = 10 kgc = 0.25 kg/Lr = 5 L/min
t = min
6.むずかしい
x > 0 で初期値問題 y′ + 3y/x = 2、y(1) = 1 を解きなさい。y(3) を求めなさい。
y′ + 3y/x = 2y(1) = 1
y(3) =
解答
- 1. ζ = 0.3
- 2. ζ = 0.2
- 3. y(1.5) = 0.14
- 4. t = 18.78 min
- 5. t = 160.9 min
- 6. y(3) = 1.519
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。