Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 6y′ + 100y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 6y′ + 100y = 0
ζ =
2.Mudah
Bagi persamaan y″ + 9y′ + 18y = 0, cari punca r persamaan ciri yang paling hampir dengan sifar. Ia menentukan betapa perlahannya penyelesaian susut.
y″ + 9y′ + 18y = 0
r =
3.Sederhana
Sebuah bahagian keluli tempaan pada 480 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 28 °C. Selepas 43 min suhunya ialah 322 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Berapa lama selepas permulaan, t, untuk mencapai 131 °C?
T0 = 480 °CTa = 28 °CT(43) = 322 °CT = 131 °C
t = min
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 7y′ + 10y = 0 dengan y(0) = 2 dan y′(0) = 6. Cari y(0.5).
y″ + 7y′ + 10y = 0y(0) = 2y′(0) = 6
y(0.5) =
5.Sukar
Selesaikan y′ + 2y = 10e−3t dengan y(0) = 0. Cari y(1).
y′ + 2y = 10e−3ty(0) = 0
y(1) =
6.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + 2y/x = 2x2 bagi x > 0, dengan y(1) = 5. Cari y(3).
y′ + 2y/x = 2x2y(1) = 5
y(3) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.3
- 2. r = −3
- 3. t = 147.9 min
- 4. y(0.5) = 1.688
- 5. y(1) = 0.8555
- 6. y(3) = 11.31
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.