Uma grandeza decai segundo dy/dt = −k·y com k > 0. Ela vale 100 em t = 0 e 55 em t = 9 h. Encontre a constante de taxa k em h⁻¹.
Lista de exercícios de Equações diferenciais com respostas
1.Fácil
y(0) = 100y(9) = 55
k = h⁻¹
2.Fácil
Uma cultura de bactérias começa com 5000 células e cresce segundo dN/dt = k·N com k = 0,33 h⁻¹. Quantas células N existem após 5 h?
N0 = 5000k = 0,33 h⁻¹t = 5 h
N =
3.Média
Resolva y″ + 6y′ + 8y = 0 com y(0) = 2 e y′(0) = -4. Encontre y(2).
y″ + 6y′ + 8y = 0y(0) = 2y′(0) = -4
y(2) =
4.Média
Uma xícara de café a 84 °C é deixada em uma sala a 24 °C. Após 8 min sua temperatura é 51 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Encontre a constante k em min⁻¹.
T0 = 84 °CTa = 24 °CT(8) = 51 °C
k = min⁻¹
5.Difícil
Resolva y′ + 3y = 8e−2t com y(0) = 3. Encontre y(2).
y′ + 3y = 8e−2ty(0) = 3
y(2) =
6.Difícil
Um sistema obedece a y″ + 2y′ + 26y = 260 para t ≥ 0, partindo do repouso: y(0) = 0, y′(0) = 0. Encontre y(1,5); ângulos em radianos.
y″ + 2y′ + 26y = 260y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
Gabarito
- 1. k = 0,06643 h⁻¹
- 2. N = 26035
- 3. y(2) = 0,03663
- 4. k = 0,09981 min⁻¹
- 5. y(2) = 0,1341
- 6. y(1.5) = 8,808
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