방사성 추적자의 반감기는 4일입니다. 시료에는 처음에 20 mg이 들어 있습니다. 붕괴는 dm/dt = −k·m을 따릅니다. 3일 후에 남은 양 m은(는) 얼마인가요?
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
m0 = 20 mgt½ = 4 dt = 3 d
m = mg
2.쉬움
어떤 양이 k > 0인 dy/dt = −k·y에 따라 감소합니다. t = 0에서 400이고 t = 8 h에서 240입니다. 속도 상수 k을(를) h⁻¹ 단위로 구하세요.
y(0) = 400y(8) = 240
k = h⁻¹
3.보통
85 °C의 커피 한 잔을 23 °C인 방에 둡니다. 25분 후 온도는 52 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 상수 k을(를) min⁻¹ 단위로 구하세요.
T0 = 85 °CTa = 23 °CT(25) = 52 °C
k = min⁻¹
4.보통
380 °C의 단조 강철 부품을 23 °C인 작업장에서 식힙니다. 34분 후 온도는 88 °C입니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. 상수 k을(를) min⁻¹ 단위로 구하세요.
T0 = 380 °CTa = 23 °CT(34) = 88 °C
k = min⁻¹
5.어려움
탱크에 순수한 물 500 L가 들어 있습니다. 리터당 소금 0.25 kg이 든 소금물이 4 L/min으로 들어오고, 잘 섞인 용액이 같은 속도로 흘러 나갑니다. 몇 분 t 후에 탱크에 소금이 38 kg 들어 있게 되나요?
V = 500 Lm0 = 0 kgc = 0.25 kg/Lr = 4 L/min
t = min
6.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + y′ + 25.25y = 126.3을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. y(0.75)을(를) 구하시오. 각도는 라디안.
y″ + y′ + 25.25y = 126.3y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
정답표
- 1. m = 11.89 mg
- 2. k = 0.06385 h⁻¹
- 3. k = 0.03039 min⁻¹
- 4. k = 0.0501 min⁻¹
- 5. t = 45.3 min
- 6. y(0.75) = 8.016
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