어떤 양이 k > 0인 dy/dt = k·y에 따라 증가합니다. t = 0에서 400이고 t = 2 h에서 1600입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y(0) = 400y(2) = 1600
k = h⁻¹
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 100이고 t = 9 h에서 65입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 100y(9) = 65
k = h⁻¹
3.보통
300 °C의 단조 강철 부품을 22 °C인 작업장에서 식힙니다. 33분 후 온도는 222 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 시작 후 얼마나 지나야(t) 122 °C에 도달하나요?
T0 = 300 °CTa = 22 °CT(33) = 222 °CT = 122 °C
t = min
4.보통
5 °C의 탄산음료 캔을 냉장고에서 꺼내 24 °C인 방에 둡니다. 9분 후 온도는 9 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 시작 후 얼마나 지나야(t) 15 °C에 도달하나요?
T0 = 5 °CTa = 24 °CT(9) = 9 °CT = 15 °C
t = min
5.어려움
탱크에 순수한 물 200 L가 들어 있습니다. 리터당 소금 0.1 kg이 든 소금물이 4 L/min으로 들어오고, 잘 섞인 용액이 같은 속도로 흘러 나갑니다. 85분 후 탱크 속 소금의 양 m은(는) 얼마인가요?
V = 200 Lm0 = 0 kgc = 0.1 kg/Lr = 4 L/min
m = kg
6.어려움
x > 0에서 초기값 문제 y′ + 2y/x = 4x2, y(1) = 4를 푸세요. y(2)을(를) 구하세요.
y′ + 2y/x = 4x2y(1) = 4
y(2) =
정답표
- 1. k = 0.6931 h⁻¹
- 2. k = 0.04786 h⁻¹
- 3. t = 102.5 min
- 4. t = 28.45 min
- 5. m = 16.35 kg
- 6. y(2) = 7.2
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