질량-스프링-댐퍼가 y″ + 3.2y′ + 64y = 0으로 기술됩니다. y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0과 비교하여 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y″ + 3.2y′ + 64y = 0
ζ =
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 80이고 t = 9 h에서 56입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 80y(9) = 56
k = h⁻¹
3.보통
5 °C의 탄산음료 캔을 냉장고에서 꺼내 22 °C인 방에 둡니다. 10분 후 온도는 13 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 상수 k을(를) min⁻¹ 단위로 구하세요.
T0 = 5 °CTa = 22 °CT(10) = 13 °C
k = min⁻¹
4.보통
y(0) = 3, y′(0) = 1일 때 y″ + 8y′ + 15y = 0을(를) 푸시오. y(2)을(를) 구하시오.
y″ + 8y′ + 15y = 0y(0) = 3y′(0) = 1
y(2) =
5.어려움
y(0) = 10, y′(0) = 0(정지 상태에서 놓음)일 때 y″ + 3y′ + 18.25y = 0을(를) 푸시오. y(0.5)을(를) 구하시오. 각도는 라디안.
y″ + 3y′ + 18.25y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(0.5) =
6.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 4y′ + 29y = 290을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. y(0.25)을(를) 구하시오. 각도는 라디안.
y″ + 4y′ + 29y = 290y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.25) =
정답표
- 1. ζ = 0.2
- 2. k = 0.03963 h⁻¹
- 3. k = 0.0636 min⁻¹
- 4. y(2) = 0.0196
- 5. y(0.5) = −0.355
- 6. y(0.25) = 5.785
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