Układ masa–sprężyna–tłumik opisuje równanie y″ + 2,4y′ + 36y = 0. Porównaj je z y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 i wyznacz współczynnik tłumienia ζ.
Równania różniczkowe: karta pracy z odpowiedziami
1.Łatwy
y″ + 2,4y′ + 36y = 0
ζ =
2.Łatwy
Hodowla bakterii zaczyna się od 200 komórek i rośnie zgodnie z dN/dt = k·N, gdzie k = 0,4 h⁻¹. Po ilu godzinach t będzie 600 komórek?
N0 = 200k = 0,4 h⁻¹N = 600
t = h
3.Średni
Rozwiąż y″ + 6y′ + 9y = 0 z y(0) = 5 i y′(0) = -2. Wyznacz y(1,5).
y″ + 6y′ + 9y = 0y(0) = 5y′(0) = -2
y(1.5) =
4.Średni
Filiżankę kawy o temperaturze 86 °C zostawiono w pokoju o temperaturze 24 °C. Po 29 min jej temperatura wynosi 29 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Wyznacz stałą k w min⁻¹.
T0 = 86 °CTa = 24 °CT(29) = 29 °C
k = min⁻¹
5.Trudny
Rozwiąż y′ + 0,5y = 8e−t z y(0) = 3. Wyznacz y(1).
y′ + 0,5y = 8e−ty(0) = 3
y(1) =
6.Trudny
Układ spełnia równanie y″ + 2y′ + 17y = 34 dla t ≥ 0, startując ze spoczynku: y(0) = 0, y′(0) = 0. Wyznacz y(1,5); kąty w radianach.
y″ + 2y′ + 17y = 34y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
Klucz odpowiedzi
- 1. ζ = 0,2
- 2. t = 2,747 h
- 3. y(1.5) = 0,2722
- 4. k = 0,08682 min⁻¹
- 5. y(1) = 5,638
- 6. y(1.5) = 1,603
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.