Sistem jisim–spring–peredam diperihalkan oleh y″ + 0.8y′ + 16y = 0. Bandingkannya dengan y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 dan cari nisbah redaman ζ.
Lembaran kerja Persamaan pembezaan dengan jawapan
1.Mudah
y″ + 0.8y′ + 16y = 0
ζ =
2.Mudah
Satu penyurih radioaktif mempunyai separuh hayat 24 hari. Satu sampel pada mulanya mengandungi 100 mg. Pereputan mengikut dm/dt = −k·m. Berapakah jumlah m yang tinggal selepas 44 hari?
m0 = 100 mgt½ = 24 dt = 44 d
m = mg
3.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 = 0.03 min⁻¹, cari suhunya T selepas 28 min.
T0 = 440 °CTa = 30 °Ck = 0.03 min⁻¹t = 28 min
T = °C
4.Sederhana
Selesaikan y″ + 4y′ + 4y = 0 dengan y(0) = 1 dan y′(0) = 4. Cari y(0.5).
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(0.5) =
5.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + 3y/x = x2 bagi x > 0, dengan y(1) = 3. Cari y(2).
y′ + 3y/x = x2y(1) = 3
y(2) =
6.Sukar
Selesaikan masalah nilai awal y′ + y/x = 5x bagi x > 0, dengan y(1) = 5. Cari y(3).
y′ + y/x = 5xy(1) = 5
y(3) =
Kunci jawapan
- 1. ζ = 0.1
- 2. m = 28.06 mg
- 3. T = 207 °C
- 4. y(0.5) = 1.472
- 5. y(2) = 1.688
- 6. y(3) = 16.11
Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.