Układ masa–sprężyna–tłumik opisuje równanie y″ + 8y′ + 100y = 0. Porównaj je z y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 i wyznacz współczynnik tłumienia ζ.
Równania różniczkowe: karta pracy z odpowiedziami
1.Łatwy
y″ + 8y′ + 100y = 0
ζ =
2.Łatwy
Wielkość rośnie zgodnie z dy/dt = k·y, gdzie k > 0. W chwili t = 0 wynosi 400, a w chwili t = 11 h wynosi 1600. Wyznacz stałą szybkości k w h⁻¹.
y(0) = 400y(11) = 1600
k = h⁻¹
3.Średni
Rozwiąż y″ + 2y′ + y = 0 z y(0) = 3 i y′(0) = 2. Wyznacz y(1,5).
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 3y′(0) = 2
y(1.5) =
4.Średni
Filiżankę kawy o temperaturze 92 °C zostawiono w pokoju o temperaturze 20 °C. Po 17 min jej temperatura wynosi 56 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Wyznacz stałą k w min⁻¹.
T0 = 92 °CTa = 20 °CT(17) = 56 °C
k = min⁻¹
5.Trudny
Rozwiąż y′ + 2y = 10e−t z y(0) = 5. Wyznacz y(0,5).
y′ + 2y = 10e−ty(0) = 5
y(0.5) =
6.Trudny
Rozwiąż zagadnienie początkowe y′ + 3y/x = 5x dla x > 0, z y(1) = 3. Wyznacz y(2).
y′ + 3y/x = 5xy(1) = 3
y(2) =
Klucz odpowiedzi
- 1. ζ = 0,4
- 2. k = 0,126 h⁻¹
- 3. y(1.5) = 2,343
- 4. k = 0,04077 min⁻¹
- 5. y(0.5) = 4,226
- 6. y(2) = 4,25
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.