질량-스프링-댐퍼가 y″ + 2.4y′ + 36y = 0으로 기술됩니다. y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0과 비교하여 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y″ + 2.4y′ + 36y = 0
ζ =
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 50이고 t = 9 h에서 25입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 50y(9) = 25
k = h⁻¹
3.보통
y(0) = 3, y′(0) = 0일 때 y″ + 8y′ + 15y = 0을(를) 푸시오. y(1.5)을(를) 구하시오.
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1.5) =
4.보통
500 °C의 단조 강철 부품을 30 °C인 작업장에서 식힙니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.01 min⁻¹일 때 34분 후의 온도 T을(를) 구하세요.
T0 = 500 °CTa = 30 °Ck = 0.01 min⁻¹t = 34 min
T = °C
5.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + y′ + 25.25y = 50.5을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + y′ + 25.25y = 50.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.어려움
x > 0에서 초기값 문제 y′ + 3y/x = x2, y(1) = 0를 푸세요. y(2)을(를) 구하세요.
y′ + 3y/x = x2y(1) = 0
y(2) =
정답표
- 1. ζ = 0.2
- 2. k = 0.07702 h⁻¹
- 3. y(1.5) = 0.08083
- 4. T = 364.5 °C
- 5. ymax = 3.461
- 6. y(2) = 1.313
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