Систему «маса — пружина — демпфер» описує y″ + 2,4y′ + 4y = 0. Порівняйте її з y″ + 2ζωny′ + ωn²y = 0 і знайдіть коефіцієнт демпфування ζ.
Робочий аркуш «Диференціальні рівняння» з відповідями
1.Легка
y″ + 2,4y′ + 4y = 0
ζ =
2.Легка
Бактеріальна культура починається з 200 клітин і росте за законом dN/dt = k·N з k = 0,28 h⁻¹. Скільки клітин N буде через 5 h?
N0 = 200k = 0,28 h⁻¹t = 5 h
N =
3.Середня
Чашку кави температурою 90 °C залишили в кімнаті з температурою 19 °C. Вона підпорядковується закону охолодження Ньютона, dT/dt = −k·(T − Tₐ). За k = 0,07 min⁻¹ знайдіть її температуру T через 24 min.
T0 = 90 °CTa = 19 °Ck = 0,07 min⁻¹t = 24 min
T = °C
4.Середня
Розв’яжіть y″ + 8y′ + 16y = 0 при y(0) = 2 і y′(0) = 4. Знайдіть y(1,5).
y″ + 8y′ + 16y = 0y(0) = 2y′(0) = 4
y(1.5) =
5.Складна
Розв’яжіть y″ + 2y′ + 26y = 0 при y(0) = 1 і y′(0) = 0 (відпущено зі стану спокою). Знайдіть y(0,25); кути в радіанах.
y″ + 2y′ + 26y = 0y(0) = 1y′(0) = 0
y(0.25) =
6.Складна
Система підпорядковується y″ + 4y′ + 20y = 100 для t ≥ 0, починаючи зі стану спокою: y(0) = 0, y′(0) = 0. Знайдіть y(1,5); кути в радіанах.
y″ + 4y′ + 20y = 100y(0) = 0y′(0) = 0
y(1.5) =
Ключ відповідей
- 1. ζ = 0,6
- 2. N = 811
- 3. T = 32,23 °C
- 4. y(1.5) = 0,04958
- 5. y(0.25) = 0,3934
- 6. y(1.5) = 4,796
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.