Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 1.6y′ + 64y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 1.6y′ + 64y = 0
ζ =
2.Mudah
Satu kuantiti bertumbuh mengikut dy/dt = k·y dengan k > 0. Ia ialah 400 pada t = 0 dan 1000 pada t = 3 j. Cari pemalar kadar k dalam j⁻¹.
y(0) = 400y(3) = 1000
k = h⁻¹
3.Sederhana
Selesaikan y″ + 2y′ + y = 0 dengan y(0) = 5 dan y′(0) = -2. Cari y(2).
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 5y′(0) = -2
y(2) =
4.Sederhana
Sebuah bahagian keluli tempaan pada 440 °C dibiarkan sejuk di dalam bengkel pada 30 °C. Ia mengikut hukum penyejukan Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Dengan k = 0.02 min⁻¹, cari suhunya T selepas 31 min.
T0 = 440 °CTa = 30 °Ck = 0.02 min⁻¹t = 31 min
T = °C
5.Sukar
Selesaikan y′ + y = 3e−0.5t dengan y(0) = 2. Cari y(2).
y′ + y = 3e−0.5ty(0) = 2
y(2) =
6.Sukar
Satu sistem mematuhi y″ + 2y′ + 17y = 34 untuk t ≥ 0, bermula dari pegun: y(0) = 0, y′(0) = 0. Cari y(0.75); sudut dalam radian.
y″ + 2y′ + 17y = 34y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.1
- 2. k = 0.3054 h⁻¹
- 3. y(2) = 1.489
- 4. T = 250.6 °C
- 5. y(2) = 1.666
- 6. y(0.75) = 2.902
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.