Een radioactieve tracer heeft een halveringstijd van 3 dagen. Een monster bevat aanvankelijk 10 mg. Het verval volgt dm/dt = −k·m. Hoeveel m is er na 1 dagen over?
Werkblad Differentiaalvergelijkingen met antwoorden
1.Makkelijk
m0 = 10 mgt½ = 3 dt = 1 d
m = mg
2.Makkelijk
Bepaal voor de vergelijking y″ + 3y′ + 2y = 0 de wortel r van de karakteristieke vergelijking die het dichtst bij nul ligt. Die bepaalt hoe langzaam de oplossing uitdooft.
y″ + 3y′ + 2y = 0
r =
3.Gemiddeld
Los y″ + 4y′ + 3y = 0 op met y(0) = 2 en y′(0) = 4. Bepaal y(1,5).
y″ + 4y′ + 3y = 0y(0) = 2y′(0) = 4
y(1.5) =
4.Gemiddeld
Een kop koffie van 88 °C wordt achtergelaten in een kamer van 19 °C. Na 9 min is de temperatuur 50 °C. Het volgt de afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bereken de constante k in min⁻¹.
T0 = 88 °CTa = 19 °CT(9) = 50 °C
k = min⁻¹
5.Moeilijk
Los y′ + y = 2e−3t op met y(0) = 5. Bereken y(1).
y′ + y = 2e−3ty(0) = 5
y(1) =
6.Moeilijk
Een systeem voldoet voor t ≥ 0 aan y″ + 2y′ + 5y = 25, startend uit rust: y(0) = 0, y′(0) = 0. Bepaal de piekwaarde ymax van zijn staprespons.
y″ + 2y′ + 5y = 25y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
Antwoordenblad
- 1. m = 7,937 mg
- 2. r = −1
- 3. y(1.5) = 1,082
- 4. k = 0,0889 min⁻¹
- 5. y(1) = 2,157
- 6. ymax = 6,039
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.