Систему «маса — пружина — демпфер» описує y″ + 8y′ + 100y = 0. Порівняйте її з y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 і знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.
Робочий аркуш «Диференціальні рівняння» з відповідями
1.Легка
y″ + 8y′ + 100y = 0
ζ =
2.Легка
Для рівняння y″ + 7y′ + 6y = 0 знайдіть корінь r характеристичного рівняння, найближчий до нуля. Він визначає, як повільно згасає розв’язок.
y″ + 7y′ + 6y = 0
r =
3.Середня
Розв’яжіть y″ + 7y′ + 12y = 0 при y(0) = 1 і y′(0) = 4. Знайдіть y(1).
y″ + 7y′ + 12y = 0y(0) = 1y′(0) = 4
y(1) =
4.Середня
Чашку кави температурою 82 °C залишили в кімнаті з температурою 21 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). За k = 0,12 min⁻¹ знайдіть її температуру T через 17 min.
T0 = 82 °CTa = 21 °Ck = 0,12 min⁻¹t = 17 min
T = °C
5.Складна
Розв’яжіть y″ + 2y′ + 17y = 0 при y(0) = 2 і y′(0) = 0 (відпущено зі стану спокою). Знайдіть y(0,75); кути в радіанах.
y″ + 2y′ + 17y = 0y(0) = 2y′(0) = 0
y(0.75) =
6.Складна
Система підпорядковується y″ + 4y′ + 13y = 26 для t ≥ 0, починаючи зі стану спокою: y(0) = 0, y′(0) = 0. Знайдіть y(0,75); кути в радіанах.
y″ + 4y′ + 13y = 26y(0) = 0y′(0) = 0
y(0.75) =
Ключ відповідей
- 1. ζ = 0,4
- 2. r = −1
- 3. y(1) = 0,2701
- 4. T = 28,93 °C
- 5. y(0.75) = −0,9019
- 6. y(0.75) = 2,049
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.