Систему «маса — пружина — демпфер» описує y″ + 1,2y′ + 4y = 0. Порівняйте її з y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 і знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.
Робочий аркуш «Диференціальні рівняння» з відповідями
1.Легка
y″ + 1,2y′ + 4y = 0
ζ =
2.Легка
Бактеріальна культура починається з 1500 клітин і росте за законом dN/dt = k·N з k = 0,39 h⁻¹. Скільки клітин N буде через 20 h?
N0 = 1500k = 0,39 h⁻¹t = 20 h
N =
3.Середня
Розв’яжіть y″ + 4y′ + 4y = 0 при y(0) = 5 і y′(0) = -2. Знайдіть y(2).
y″ + 4y′ + 4y = 0y(0) = 5y′(0) = -2
y(2) =
4.Середня
Кувану сталеву деталь температурою 420 °C залишили остигати в цеху з температурою 25 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). За k = 0,04 min⁻¹ знайдіть її температуру T через 22 min.
T0 = 420 °CTa = 25 °Ck = 0,04 min⁻¹t = 22 min
T = °C
5.Складна
Розв’яжіть y″ + 3y′ + 18,25y = 0 при y(0) = 10 і y′(0) = 0 (відпущено зі стану спокою). Знайдіть y(0,75); кути в радіанах.
y″ + 3y′ + 18,25y = 0y(0) = 10y′(0) = 0
y(0.75) =
6.Складна
Розв’яжіть y′ + 3y = 9e−0,5t при y(0) = 1. Знайдіть y(1).
y′ + 3y = 9e−0,5ty(0) = 1
y(1) =
Ключ відповідей
- 1. ζ = 0,3
- 2. N = 3,661 × 10⁶
- 3. y(2) = 0,3846
- 4. T = 188,8 °C
- 5. y(0.75) = −3,042
- 6. y(1) = 2,054
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.