Um sistema massa–mola–amortecedor é descrito por y″ + 6y′ + 36y = 0. Compare-o com y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e encontre o coeficiente de amortecimento ζ.
Lista de exercícios de Equações diferenciais com respostas
1.Fácil
y″ + 6y′ + 36y = 0
ζ =
2.Fácil
Uma cultura de bactérias começa com 1000 células e cresce segundo dN/dt = k·N com k = 0,23 h⁻¹. Quantas células N existem após 23 h?
N0 = 1000k = 0,23 h⁻¹t = 23 h
N =
3.Média
Uma xícara de café a 89 °C é deixada em uma sala a 24 °C. Após 7 min sua temperatura é 61 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo após o início, t, leva para chegar a 44 °C?
T0 = 89 °CTa = 24 °CT(7) = 61 °CT = 44 °C
t = min
4.Média
Resolva y″ + 4y′ + 4y = 0 com y(0) = 3 e y′(0) = 4. Encontre y(1,5).
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 3y′(0) = 4
y(1.5) =
5.Difícil
Um sistema obedece a y″ + 3y′ + 6,25y = 62,5 para t ≥ 0, partindo do repouso: y(0) = 0, y′(0) = 0. Encontre y(0,5); ângulos em radianos.
y″ + 3y′ + 6,25y = 62,5y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.5) =
6.Difícil
Resolva y″ + 3y′ + 6,25y = 0 com y(0) = 5 e y′(0) = 0 (solto a partir do repouso). Encontre y(1); ângulos em radianos.
y″ + 3y′ + 6,25y = 0y(0) = 5y′(0) = 0
y(1) =
Gabarito
- 1. ζ = 0,5
- 2. N = 198343
- 3. t = 14,64 min
- 4. y(1.5) = 0,8962
- 5. y(0.5) = 4,467
- 6. y(1) = 0,2966
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