Dla równania y″ + 3y′ + 2y = 0 wyznacz pierwiastek r równania charakterystycznego, który leży najbliżej zera. Określa on, jak wolno zanika rozwiązanie.
Równania różniczkowe: karta pracy z odpowiedziami
1.Łatwy
y″ + 3y′ + 2y = 0
r =
2.Łatwy
Układ masa–sprężyna–tłumik opisuje równanie y″ + 1,2y′ + 4y = 0. Porównaj je z y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 i wyznacz współczynnik tłumienia ζ.
y″ + 1,2y′ + 4y = 0
ζ =
3.Średni
Odkuwkę stalową o temperaturze 500 °C zostawiono do ostygnięcia w warsztacie o temperaturze 27 °C. Po 58 min jej temperatura wynosi 73 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Wyznacz stałą k w min⁻¹.
T0 = 500 °CTa = 27 °CT(58) = 73 °C
k = min⁻¹
4.Średni
Rozwiąż y″ + 6y′ + 8y = 0 z y(0) = 5 i y′(0) = -4. Wyznacz y(1).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 5y′(0) = -4
y(1) =
5.Trudny
Rozwiąż y′ + 0,5y = 2e−2t z y(0) = 4. Wyznacz y(2).
y′ + 0,5y = 2e−2ty(0) = 4
y(2) =
6.Trudny
Układ spełnia równanie y″ + 3y′ + 18,25y = 182,5 dla t ≥ 0, startując ze spoczynku: y(0) = 0, y′(0) = 0. Wyznacz y(0,75); kąty w radianach.
y″ + 3y′ + 18,25y = 182,5y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
Klucz odpowiedzi
- 1. r = −1
- 2. ζ = 0,3
- 3. k = 0,04018 min⁻¹
- 4. y(1) = 1,028
- 5. y(2) = 1,938
- 6. y(0.75) = 13,04
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.