Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 6y′ + 36y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 6y′ + 36y = 0
ζ =
2.Mudah
Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 6.4y′ + 16y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
y″ + 6.4y′ + 16y = 0
ζ =
3.Sederhana
Sekaleng minuman bergas pada 3 °C dikeluarkan daripada peti sejuk ke dalam bilik pada 23 °C. Selepas 5 min suhunya ialah 8 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Cari pemalar k dalam min⁻¹.
T0 = 3 °CTa = 23 °CT(5) = 8 °C
k = min⁻¹
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 4y′ + 4y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = -2. Cari y(0.5).
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 3y′(0) = -2
y(0.5) =
5.Sukar
Selesaikan y′ + 0.5y = 7e−t dengan y(0) = 0. Cari y(1.5).
y′ + 0.5y = 7e−ty(0) = 0
y(1.5) =
6.Sukar
Selesaikan y″ + 3y′ + 18.25y = 0 dengan y(0) = 5 dan y′(0) = 0 (dilepaskan dari pegun). Cari y(0.75); sudut dalam radian.
y″ + 3y′ + 18.25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(0.75) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.5
- 2. ζ = 0.8
- 3. k = 0.05754 min⁻¹
- 4. y(0.5) = 1.839
- 5. y(1.5) = 3.489
- 6. y(0.75) = −1.521
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.