방정식 y″ + 8y′ + 12y = 0에서 특성방정식의 근 중 0에 가장 가까운 근 r을(를) 구하시오. 이 근이 해가 얼마나 느리게 사라지는지를 정합니다.
정답이 있는 미분방정식 학습지
1.쉬움
y″ + 8y′ + 12y = 0
r =
2.쉬움
질량-스프링-댐퍼가 y″ + 4.8y′ + 4y = 0으로 기술됩니다. y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0과 비교하여 감쇠비 ζ을(를) 구하시오.
y″ + 4.8y′ + 4y = 0
ζ =
3.보통
300 °C의 단조 강철 부품을 24 °C인 작업장에서 식힙니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.04 min⁻¹일 때 51분 후의 온도 T을(를) 구하세요.
T0 = 300 °CTa = 24 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 51 min
T = °C
4.보통
5 °C의 탄산음료 캔을 냉장고에서 꺼내 27 °C인 방에 둡니다. 이것은 뉴턴의 냉각 법칙 dT/dt = −k·(T − Tₐ)를 따릅니다. k = 0.04 min⁻¹일 때 10분 후의 온도 T을(를) 구하세요.
T0 = 5 °CTa = 27 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 10 min
T = °C
5.어려움
시스템이 t ≥ 0에서 y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5을 따르며 정지 상태에서 출발합니다: y(0) = 0, y′(0) = 0. y(0.75)을(를) 구하시오. 각도는 라디안.
y″ + 3y′ + 11.25y = 112.5y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
6.어려움
x > 0에서 초기값 문제 y′ + 3y/x = 2x, y(1) = 3를 푸세요. y(3)을(를) 구하세요.
y′ + 3y/x = 2xy(1) = 3
y(3) =
정답표
- 1. r = −2
- 2. ζ = 1.2
- 3. T = 59.89 °C
- 4. T = 12.25 °C
- 5. y(0.75) = 10.78
- 6. y(3) = 3.696
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