Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 3.2y′ + 64y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 3.2y′ + 64y = 0
ζ =
2.Mudah
Bagi persamaan y″ + 5y′ + 4y = 0, cari punca r persamaan ciri yang paling hampir dengan sifar. Ia menentukan betapa perlahannya penyelesaian susut.
y″ + 5y′ + 4y = 0
r =
3.Sederhana
Secawan kopi pada 89 °C ditinggalkan di dalam bilik pada 21 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Dengan k = 0.1 min⁻¹, cari suhunya T selepas 16 min.
T0 = 89 °CTa = 21 °Ck = 0.1 min⁻¹t = 16 min
T = °C
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 5y′ + 6y = 0 dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 4. Cari y(0.5).
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(0.5) =
5.Sukar
Selesaikan y′ + 0.5y = 4e−3t dengan y(0) = 0. Cari y(0.5).
y′ + 0.5y = 4e−3ty(0) = 0
y(0.5) =
6.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + 2y/x = 3x2 bagi x > 0, dengan y(1) = −3. Cari y(2).
y′ + 2y/x = 3x2y(1) = −3
y(2) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.2
- 2. r = −1
- 3. T = 34.73 °C
- 4. y(0.5) = 1.236
- 5. y(0.5) = 0.8891
- 6. y(2) = 3.9
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.