Układ masa–sprężyna–tłumik opisuje równanie y″ + 15y′ + 25y = 0. Porównaj je z y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 i wyznacz współczynnik tłumienia ζ.
Równania różniczkowe: karta pracy z odpowiedziami
1.Łatwy
y″ + 15y′ + 25y = 0
ζ =
2.Łatwy
Dla równania y″ + 4y′ + 3y = 0 wyznacz pierwiastek r równania charakterystycznego, który leży najbliżej zera. Określa on, jak wolno zanika rozwiązanie.
y″ + 4y′ + 3y = 0
r =
3.Średni
Rozwiąż y″ + 3y′ + 2y = 0 z y(0) = 3 i y′(0) = 0. Wyznacz y(0,5).
y″ + 3y′ + 2y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(0.5) =
4.Średni
Odkuwkę stalową o temperaturze 360 °C zostawiono do ostygnięcia w warsztacie o temperaturze 21 °C. Po 40 min jej temperatura wynosi 248 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Po jakim czasie od początku, t, osiągnie 282 °C?
T0 = 360 °CTa = 21 °CT(40) = 248 °CT = 282 °C
t = min
5.Trudny
Rozwiąż y′ + 2y = 7e−3t z y(0) = 2. Wyznacz y(2).
y′ + 2y = 7e−3ty(0) = 2
y(2) =
6.Trudny
Rozwiąż y′ + 3y = 9e−2t z y(0) = 5. Wyznacz y(1,5).
y′ + 3y = 9e−2ty(0) = 5
y(1.5) =
Klucz odpowiedzi
- 1. ζ = 1,5
- 2. r = −1
- 3. y(0.5) = 2,536
- 4. t = 26,08 min
- 5. y(2) = 0,1475
- 6. y(1.5) = 0,4036
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.