Систему «маса — пружина — демпфер» описує y″ + 9,6y′ + 16y = 0. Порівняйте її з y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 і знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.
Робочий аркуш «Диференціальні рівняння» з відповідями
1.Легка
y″ + 9,6y′ + 16y = 0
ζ =
2.Легка
Бактеріальна культура починається з 1000 клітин і росте за законом dN/dt = k·N з k = 0,38 h⁻¹. Скільки клітин N буде через 5 h?
N0 = 1000k = 0,38 h⁻¹t = 5 h
N =
3.Середня
Розв’яжіть y″ + 5y′ + 6y = 0 при y(0) = 5 і y′(0) = 6. Знайдіть y(0,5).
y″ + 5y′ + 6y = 0y(0) = 5y′(0) = 6
y(0.5) =
4.Середня
Кувану сталеву деталь температурою 480 °C залишили остигати в цеху з температурою 26 °C. Через 51 min її температура становить 124 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). Знайдіть сталу k в min⁻¹.
T0 = 480 °CTa = 26 °CT(51) = 124 °C
k = min⁻¹
5.Складна
Система підпорядковується y″ + 2y′ + 5y = 50 для t ≥ 0, починаючи зі стану спокою: y(0) = 0, y′(0) = 0. Знайдіть пікове значення ymax її відгуку на одиничний стрибок.
y″ + 2y′ + 5y = 50y(0) = 0y′(0) = 0
ymax =
6.Складна
Розв’яжіть y′ + 3y = 5e−0,5t при y(0) = 4. Знайдіть y(0,5).
y′ + 3y = 5e−0,5ty(0) = 4
y(0.5) =
Ключ відповідей
- 1. ζ = 1,2
- 2. N = 6686
- 3. y(0.5) = 4,155
- 4. k = 0,03006 min⁻¹
- 5. ymax = 12,08
- 6. y(0.5) = 2,004
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.