어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 80이고 t = 4 h에서 48입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y(0) = 80y(4) = 48
k = h⁻¹
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 400이고 t = 2 h에서 120입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 400y(2) = 120
k = h⁻¹
3.보통
6 °C의 탄산음료 캔을 냉장고에서 꺼내 22 °C인 방에 둡니다. 12분 후 온도는 11 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 시작 후 얼마나 지나야(t) 18 °C에 도달하나요?
T0 = 6 °CTa = 22 °CT(12) = 11 °CT = 18 °C
t = min
4.보통
y(0) = 1, y′(0) = -1일 때 y″ + 2y′ + y = 0을(를) 푸시오. y(1)을(를) 구하시오.
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 1y′(0) = -1
y(1) =
5.어려움
탱크에 순수한 물 400 L가 들어 있습니다. 리터당 소금 0.05 kg이 든 소금물이 20 L/min으로 들어오고, 잘 섞인 용액이 같은 속도로 흘러 나갑니다. 20분 후 탱크 속 소금의 양 m은(는) 얼마인가요?
V = 400 Lm0 = 0 kgc = 0.05 kg/Lr = 20 L/min
m = kg
6.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 4y′ + 20y = 40을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. 계단 응답의 최댓값 ymax을(를) 구하시오.
y″ + 4y′ + 20y = 40y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
정답표
- 1. k = 0.1277 h⁻¹
- 2. k = 0.602 h⁻¹
- 3. t = 44.4 min
- 4. y(1) = 0.3679
- 5. m = 12.64 kg
- 6. ymax = 2.416
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