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
Dla równania y″ + 7y′ + 10y = 0 wyznacz pierwiastek r równania charakterystycznego, który leży najbliżej zera. Określa on, jak wolno zanika rozwiązanie.
y″ + 7y′ + 10y = 0
r =
3.Średni
Puszkę napoju o temperaturze 3 °C wyjęto z lodówki do pokoju o temperaturze 29 °C. Po 11 min jej temperatura wynosi 14 °C. Podlega ona prawu stygnięcia Newtona, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Po jakim czasie od początku, t, osiągnie 24 °C?
T0 = 3 °CTa = 29 °CT(11) = 14 °CT = 24 °C
t = min
4.Średni
Rozwiąż y″ + 7y′ + 12y = 0 z y(0) = 3 i y′(0) = -4. Wyznacz y(1).
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 3y′(0) = -4
y(1) =
5.Trudny
Rozwiąż y″ + 3y′ + 18,25y = 0 z y(0) = 3 i y′(0) = 0 (start ze spoczynku). Wyznacz y(1); kąty w radianach.
y″ + 3y′ + 18,25y = 0y(0) = 3y′(0) = 0
y(1) =
6.Trudny
Rozwiąż y″ + 2y′ + 17y = 0 z y(0) = 1 i y′(0) = 0 (start ze spoczynku). Wyznacz y(1,5); kąty w radianach.
y″ + 2y′ + 17y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(1.5) =
Klucz odpowiedzi
- 1. ζ = 0,2
- 2. r = −2
- 3. t = 32,97 min
- 4. y(1) = 0,3067
- 5. y(1) = −0,6275
- 6. y(1.5) = 0,1987
Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.