Para a equação y″ + 7y′ + 12y = 0, encontre a raiz r da equação característica mais próxima de zero. Ela define com que lentidão a solução se extingue.
Lista de exercícios de Equações diferenciais com respostas
1.Fácil
y″ + 7y′ + 12y = 0
r =
2.Fácil
Uma grandeza decai segundo dy/dt = −k·y com k > 0. Ela vale 250 em t = 0 e 150 em t = 10 h. Encontre a constante de taxa k em h⁻¹.
y(0) = 250y(10) = 150
k = h⁻¹
3.Média
Uma peça de aço forjado a 340 °C é deixada esfriando em uma oficina a 29 °C. Após 54 min sua temperatura é 91 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Quanto tempo após o início, t, leva para chegar a 54 °C?
T0 = 340 °CTa = 29 °CT(54) = 91 °CT = 54 °C
t = min
4.Média
Resolva y″ + 2y′ + y = 0 com y(0) = 2 e y′(0) = 4. Encontre y(1).
y″ + 2y′ + y = 0y(0) = 2y′(0) = 4
y(1) =
5.Difícil
Resolva y′ + 0,5y = 2e−3t com y(0) = 4. Encontre y(2).
y′ + 0,5y = 2e−3ty(0) = 4
y(2) =
6.Difícil
Resolva o problema de valor inicial y′ + 3y/x = 5x para x > 0, com y(1) = 0. Encontre y(3).
y′ + 3y/x = 5xy(1) = 0
y(3) =
Gabarito
- 1. r = −3
- 2. k = 0,05108 h⁻¹
- 3. t = 84,41 min
- 4. y(1) = 2,943
- 5. y(2) = 1,764
- 6. y(3) = 8,963
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