Dla równania y″ + 6y′ + 8y = 0 wyznacz pierwiastek r równania charakterystycznego, który leży najbliżej zera. Określa on, jak wolno zanika rozwiązanie.
Równania różniczkowe: karta pracy z odpowiedziami
Układ masa–sprężyna–tłumik opisuje równanie y″ + 3y′ + 25y = 0. Porównaj je z y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 i wyznacz współczynnik tłumienia ζ.
Odkuwkę stalową o temperaturze 340 °C zostawiono do ostygnięcia w warsztacie o temperaturze 20 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Przy k = 0,03 min⁻¹ wyznacz jej temperaturę T po 22 min.
Rozwiąż y″ + 2y′ + y = 0 z y(0) = 3 i y′(0) = 4. Wyznacz y(1,5).
Zbiornik zawiera 100 L wody, w której rozpuszczono 10 kg soli. Solanka zawierająca 0,25 kg soli na litr wpływa z natężeniem 5 L/min, a dobrze wymieszany roztwór wypływa z tym samym natężeniem. Po ilu minutach t zbiornik będzie zawierał 16 kg soli?
Układ spełnia równanie y″ + 3y′ + 18,25y = 182,5 dla t ≥ 0, startując ze spoczynku: y(0) = 0, y′(0) = 0. Wyznacz y(0,25); kąty w radianach.
Klucz odpowiedzi
- 1. r = −2
- 2. ζ = 0,3
- 3. T = 185,4 °C
- 4. y(1.5) = 3,012
- 5. t = 10,22 min
- 6. y(0.25) = 4,118
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.