Een radioactieve tracer heeft een halveringstijd van 3 dagen. Een monster bevat aanvankelijk 50 mg. Het verval volgt dm/dt = −k·m. Hoeveel m is er na 8 dagen over?
Werkblad Differentiaalvergelijkingen met antwoorden
1.Makkelijk
m0 = 50 mgt½ = 3 dt = 8 d
m = mg
2.Makkelijk
Een massa–veer–demper wordt beschreven door y″ + 8y′ + 25y = 0. Vergelijk met y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 en bepaal de dempingsfactor ζ.
y″ + 8y′ + 25y = 0
ζ =
3.Gemiddeld
Een kop koffie van 84 °C wordt achtergelaten in een kamer van 24 °C. Het volgt de afkoelingswet van Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Bereken met k = 0,06 min⁻¹ de temperatuur T na 23 min.
T0 = 84 °CTa = 24 °Ck = 0,06 min⁻¹t = 23 min
T = °C
4.Gemiddeld
Los y″ + 4y′ + 3y = 0 op met y(0) = 4 en y′(0) = 4. Bepaal y(2).
y″ + 4y′ + 3y = 0y(0) = 4y′(0) = 4
y(2) =
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′ + y = 8e−3t op met y(0) = 0. Bereken y(1).
y′ + y = 8e−3ty(0) = 0
y(1) =
Antwoordenblad
- 1. m = 7,875 mg
- 2. ζ = 0,8
- 3. T = 39,09 °C
- 4. y(2) = 1,073
- 5. ymax = 3,067
- 6. y(1) = 1,272
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.