어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 500이고 t = 12 h에서 425입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y(0) = 500y(12) = 425
k = h⁻¹
2.쉬움
세균 배양이 세포 1000개로 시작해 k = 0.36 h⁻¹인 dN/dt = k·N에 따라 증식합니다. 몇 시간 t 후에 세포가 10000개가 되나요?
N0 = 1000k = 0.36 h⁻¹N = 10000
t = h
3.보통
89 °C의 커피 한 잔을 24 °C인 방에 둡니다. 7분 후 온도는 61 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 상수 k을(를) min⁻¹ 단위로 구하세요.
T0 = 89 °CTa = 24 °CT(7) = 61 °C
k = min⁻¹
4.보통
500 °C의 단조 강철 부품을 23 °C인 작업장에서 식힙니다. 27분 후 온도는 147 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 시작 후 얼마나 지나야(t) 394 °C에 도달하나요?
T0 = 500 °CTa = 23 °CT(27) = 147 °CT = 394 °C
t = min
5.어려움
x > 0에서 초기값 문제 y′ + 3y/x = 5x, y(1) = −2를 푸세요. y(2)을(를) 구하세요.
y′ + 3y/x = 5xy(1) = −2
y(2) =
6.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
정답표
- 1. k = 0.01354 h⁻¹
- 2. t = 6.396 h
- 3. k = 0.0805 min⁻¹
- 4. t = 5.037 min
- 5. y(2) = 3.625
- 6. ymax = 12.08
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