Uma cultura de bactérias começa com 1000 células e cresce segundo dN/dt = k·N com k = 0,16 h⁻¹. Após quantas horas t existem 3000 células?
Lista de exercícios de Equações diferenciais com respostas
1.Fácil
N0 = 1000k = 0,16 h⁻¹N = 3000
t = h
2.Fácil
Um sistema massa–mola–amortecedor é descrito por y″ + 4y′ + 64y = 0. Compare-o com y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e encontre o coeficiente de amortecimento ζ.
y″ + 4y′ + 64y = 0
ζ =
3.Média
Uma xícara de café a 80 °C é deixada em uma sala a 21 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Com k = 0,1 min⁻¹, encontre a sua temperatura T após 25 min.
T0 = 80 °CTa = 21 °Ck = 0,1 min⁻¹t = 25 min
T = °C
4.Média
Resolva y″ + 8y′ + 16y = 0 com y(0) = 5 e y′(0) = 4. Encontre y(1,5).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 5y′(0) = 4
y(1.5) =
5.Difícil
Um sistema obedece a y″ + y′ + 9,25y = 46,25 para t ≥ 0, partindo do repouso: y(0) = 0, y′(0) = 0. Encontre y(0,75); ângulos em radianos.
y″ + y′ + 9,25y = 46,25y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
6.Difícil
Resolva y″ + y′ + 25,25y = 0 com y(0) = 2 e y′(0) = 0 (solto a partir do repouso). Encontre y(1,5); ângulos em radianos.
y″ + y′ + 25,25y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(1.5) =
Gabarito
- 1. t = 6,866 h
- 2. ζ = 0,25
- 3. T = 25,84 °C
- 4. y(1.5) = 0,1016
- 5. y(0.75) = 6,713
- 6. y(1.5) = 0,4161
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