Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 7.2y′ + 36y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 7.2y′ + 36y = 0
ζ =
2.Mudah
Bagi persamaan y″ + 7y′ + 12y = 0, cari punca r persamaan ciri yang paling hampir dengan sifar. Ia menentukan betapa perlahannya penyelesaian susut.
y″ + 7y′ + 12y = 0
r =
3.Sederhana
Sebuah bahagian keluli tempaan pada 380 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 26 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Dengan k = 0.04 min⁻¹, cari suhunya T selepas 50 min.
T0 = 380 °CTa = 26 °Ck = 0.04 min⁻¹t = 50 min
T = °C
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 6y′ + 8y = 0 dengan y(0) = 3 dan y′(0) = 0. Cari y(2).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(2) =
5.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + y/x = 6x2 bagi x > 0, dengan y(1) = −1. Cari y(3).
y′ + y/x = 6x2y(1) = −1
y(3) =
6.Sukar
Satu sistem mematuhi y″ + 4y′ + 13y = 26 untuk t ≥ 0, bermula dari pegun: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(1.5); sudut dalam radian.
y″ + 4y′ + 13y = 26y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.6
- 2. r = −3
- 3. T = 73.91 °C
- 4. y(2) = 0.1089
- 5. y(3) = 39.67
- 6. y(1.5) = 2.086
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.