Een radioactieve tracer heeft een halveringstijd van 27 dagen. Een monster bevat aanvankelijk 80 mg. Het verval volgt dm/dt = −k·m. Hoeveel m is er na 96 dagen over?
Werkblad Differentiaalvergelijkingen met antwoorden
1.Makkelijk
m0 = 80 mgt½ = 27 dt = 96 d
m = mg
2.Makkelijk
Een massa–veer–demper wordt beschreven door y″ + 1,6y′ + 64y = 0. Vergelijk met y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 en bepaal de dempingsfactor ζ.
y″ + 1,6y′ + 64y = 0
ζ =
3.Gemiddeld
Een kop koffie van 91 °C wordt achtergelaten in een kamer van 23 °C. Na 21 min is de temperatuur 39 °C. Het volgt de afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Hoe lang na de start, t, duurt het om 30 °C te bereiken?
T0 = 91 °CTa = 23 °CT(21) = 39 °CT = 30 °C
t = min
4.Gemiddeld
Los y″ + 6y′ + 9y = 0 op met y(0) = 1 en y′(0) = -1. Bepaal y(1).
y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 1y′(0) = -1
y(1) =
5.Moeilijk
Een systeem voldoet voor t ≥ 0 aan y″ + 2y′ + 26y = 52, startend uit rust: y(0) = 0, y′(0) = 0. Bepaal de piekwaarde ymax van zijn staprespons.
y″ + 2y′ + 26y = 52y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.Moeilijk
Los y″ + 2y′ + 10y = 0 op met y(0) = 10 en y′(0) = 0 (losgelaten uit rust). Bepaal y(1); hoeken in radialen.
y″ + 2y′ + 10y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(1) =
Antwoordenblad
- 1. m = 6,804 mg
- 2. ζ = 0,1
- 3. t = 33 min
- 4. y(1) = 0,1494
- 5. ymax = 3,067
- 6. y(1) = −3,469
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.