정답이 있는 미분방정식 학습지

무료 인쇄용 미분방정식 학습지: 쉬운 문제부터 시험 수준까지 6문제, 정답표 포함. 인쇄하거나 PDF로 저장하세요.

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
ty1

질량-스프링-댐퍼가 y″ + 12y′ + 25y = 0으로 기술됩니다. y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0과 비교하여 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.

y″ + 12y′ + 25y = 0
ζ =
2.쉬움
t(일)m (mg)25 dm = ?

방사성 추적자의 반감기는 27일입니다. 시료에는 처음에 40 mg이 들어 있습니다. 붕괴는 dm/dt = −k·m을 따릅니다. 25일 후에 남은 양 m은(는) 얼마인가요?

m0 = 40 mgt½ = 27 dt = 25 d
m = mg
3.보통
t (min)T (°C)43Ta​T = ?

500 °C의 단조 강철 부품을 21 °C인 작업장에서 식힙니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.01 min⁻¹일 때 43분 후의 온도 T을(를) 구하세요.

T0 = 500 °CTa = 21 °Ck = 0.01 min⁻¹t = 43 min
T = °C
4.보통
tyy(0) = 4y(2) = ?

y(0) = 4, y′(0) = 0일 때 y″ + 7y′ + 12y = 0을(를) 푸시오. y(2)을(를) 구하시오.

y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 4y′(0) = 0
y(2) =
5.어려움
t (min)m (kg)t = ?19 kg

탱크에 소금 5 kg이 녹아 있는 물 200 L가 들어 있습니다. 리터당 소금 0.25 kg이 든 소금물이 10 L/min으로 들어오고, 잘 섞인 용액이 같은 속도로 흘러 나갑니다. 몇 분 t 후에 탱크에 소금이 19 kg 들어 있게 되나요?

V = 200 Lm0 = 5 kgc = 0.25 kg/Lr = 10 L/min
t = min
6.어려움
tyK = 10ymax​ = ?

시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 4y′ + 20y = 200을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.

y″ + 4y′ + 20y = 200y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =

정답표

  1. 1. ζ = 1.2
  2. 2. m = 21.05 mg
  3. 3. T = 332.6 °C
  4. 4. y(2) = 0.03563
  5. 5. t = 7.454 min
  6. 6. ymax = 12.08

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