Een massa–veer–demper wordt beschreven door y″ + 8y′ + 25y = 0. Vergelijk met y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 en bepaal de dempingsfactor ζ.
Werkblad Differentiaalvergelijkingen met antwoorden
1.Makkelijk
y″ + 8y′ + 25y = 0
ζ =
2.Makkelijk
Een radioactieve tracer heeft een halveringstijd van 11 dagen. Een monster bevat aanvankelijk 40 mg. Het verval volgt dm/dt = −k·m. Hoeveel m is er na 35 dagen over?
m0 = 40 mgt½ = 11 dt = 35 d
m = mg
3.Gemiddeld
Een kop koffie van 87 °C wordt achtergelaten in een kamer van 23 °C. Na 25 min is de temperatuur 53 °C. Het volgt de afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bereken de constante k in min⁻¹.
T0 = 87 °CTa = 23 °CT(25) = 53 °C
k = min⁻¹
4.Gemiddeld
Los y″ + 2y′ + y = 0 op met y(0) = 5 en y′(0) = 1. Bepaal y(2).
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 5y′(0) = 1
y(2) =
5.Moeilijk
Los y′ + y = 10e−3t op met y(0) = 4. Bereken y(2).
y′ + y = 10e−3ty(0) = 4
y(2) =
6.Moeilijk
Een tank bevat 400 L zuiver water. Pekel met 0,2 kg zout per liter stroomt in met 2 L/min, en de goed gemengde oplossing stroomt met dezelfde snelheid uit. Hoeveel zout m zit er na 40 min in de tank?
V = 400 Lm0 = 0 kgc = 0,2 kg/Lr = 2 L/min
m = kg
Antwoordenblad
- 1. ζ = 0,8
- 2. m = 4,408 mg
- 3. k = 0,03031 min⁻¹
- 4. y(2) = 2,301
- 5. y(2) = 1,206
- 6. m = 14,5 kg
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.