Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 2.4y′ + 4y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 2.4y′ + 4y = 0
ζ =
2.Mudah
Bagi persamaan y″ + 6y′ + 8y = 0, cari punca r persamaan ciri yang paling hampir dengan sifar. Ia menentukan betapa perlahannya penyelesaian susut.
y″ + 6y′ + 8y = 0
r =
3.Sederhana
Sekaleng minuman bergas pada 3 °C dikeluarkan daripada peti sejuk ke dalam bilik pada 30 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Dengan k = 0.09 min⁻¹, cari suhunya T selepas 15 min.
T0 = 3 °CTa = 30 °Ck = 0.09 min⁻¹t = 15 min
T = °C
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 7y′ + 10y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = -4. Cari y(1.5).
y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(1.5) =
5.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + y/x = 2 bagi x > 0, dengan y(1) = 0. Cari y(2).
y′ + y/x = 2y(1) = 0
y(2) =
6.Sukar
Selesaikan y″ + y′ + 16.25y = 0 dengan y(0) = 10 dan y′(0) = 0 (dilepaskan dari pegun). Cari y(0.25); sudut dalam radian.
y″ + y′ + 16.25y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(0.25) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.6
- 2. r = −2
- 3. T = 23 °C
- 4. y(1.5) = 0.1822
- 5. y(2) = 1.5
- 6. y(0.25) = 5.696
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.