Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 2y′ + 16y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 2y′ + 16y = 0
ζ =
2.Mudah
Satu kultur bakteria bermula dengan 200 sel dan bertumbuh mengikut dN/dt = k·N dengan k = 0.24 j⁻¹. Selepas berapa jam t terdapat 400 sel?
N0 = 200k = 0.24 h⁻¹N = 400
t = h
3.Sederhana
Sebuah bahagian keluli tempaan pada 360 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 26 °C. Selepas 27 min suhunya ialah 175 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Cari pemalar k dalam min⁻¹.
T0 = 360 °CTa = 26 °CT(27) = 175 °C
k = min⁻¹
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 6y′ + 8y = 0 dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 4. Cari y(1.5).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(1.5) =
5.Sukar
Satu sistem mematuhi y″ + 3y′ + 27.25y = 27.25 untuk t ≥ 0, bermula dari pegun: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(1); sudut dalam radian.
y″ + 3y′ + 27.25y = 27.25y(0) = 0y′(0) = 0
y(1) =
6.Sukar
Selesaikan y′ + 2y = 6e−0.5t dengan y(0) = 3. Cari y(2).
y′ + 2y = 6e−0.5ty(0) = 3
y(2) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.25
- 2. t = 2.888 h
- 3. k = 0.0299 min⁻¹
- 4. y(1.5) = 0.1917
- 5. y(1) = 1.001
- 6. y(2) = 1.453
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.