방사성 추적자의 반감기는 16일입니다. 시료에는 처음에 10 mg이 들어 있습니다. 붕괴는 dm/dt = −k·m을 따릅니다. 22일 후에 남은 양 m은(는) 얼마인가요?
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
m0 = 10 mgt½ = 16 dt = 22 d
m = mg
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 200이고 t = 10 h에서 80입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 200y(10) = 80
k = h⁻¹
3.보통
6 °C의 탄산음료 캔을 냉장고에서 꺼내 22 °C인 방에 둡니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.07 min⁻¹일 때 15분 후의 온도 T을(를) 구하세요.
T0 = 6 °CTa = 22 °Ck = 0.07 min⁻¹t = 15 min
T = °C
4.보통
y(0) = 5, y′(0) = -2일 때 y″ + 8y′ + 15y = 0을(를) 푸시오. y(1)을(를) 구하시오.
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 5y′(0) = -2
y(1) =
5.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 3y′ + 6.25y = 31.25을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + 3y′ + 6.25y = 31.25y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + y′ + 4.25y = 21.25을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + y′ + 4.25y = 21.25y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
정답표
- 1. m = 3.856 mg
- 2. k = 0.09163 h⁻¹
- 3. T = 16.4 °C
- 4. y(1) = 0.5288
- 5. ymax = 5.474
- 6. ymax = 7.28
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