Para a equação y″ + 7y′ + 6y = 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′ + 6y = 0
r =
2.Fácil
Um sistema massa–mola–amortecedor é descrito por y″ + 7y′ + 25y = 0. Compare-o com y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 e encontre o coeficiente de amortecimento ζ.
y″ + 7y′ + 25y = 0
ζ =
3.Média
Uma peça de aço forjado a 420 °C é deixada esfriando em uma oficina a 22 °C. Após 13 min sua temperatura é 230 °C. Ela segue a lei de resfriamento de Newton, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Encontre a constante k em min⁻¹.
T0 = 420 °CTa = 22 °CT(13) = 230 °C
k = min⁻¹
4.Média
Resolva y″ + 5y′ + 6y = 0 com y(0) = 1 e y′(0) = -2. Encontre y(1,5).
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 1y′(0) = -2
y(1.5) =
5.Difícil
Resolva y′ + 0,5y = 5e−t com y(0) = 2. Encontre y(2).
y′ + 0,5y = 5e−ty(0) = 2
y(2) =
6.Difícil
Um tanque contém 500 L de água pura. Salmoura com 0,05 kg de sal por litro entra a 20 L/min, e a solução bem misturada sai na mesma vazão. Após quantos minutos t o tanque contém 8 kg de sal?
V = 500 Lm0 = 0 kgc = 0,05 kg/Lr = 20 L/min
t = min
Gabarito
- 1. r = −1
- 2. ζ = 0,7
- 3. k = 0,04992 min⁻¹
- 4. y(1.5) = 0,04979
- 5. y(2) = 3,061
- 6. t = 9,642 min
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