Problema 16.1.5 da coleção de Kepe O.?. é formulado da seguinte forma:
Dada a equação:
y'' + 4y' + 3y = 2x + 1
Obrigatório:
y'' + 4y' + 3y = 0
y'' + 4y' + 3y = 2x + 1
Para resolver o problema, você pode usar o método de variação de constantes, que é o seguinte:
λ^2 + 4λ + 3 = 0
Obtemos as raízes:
λ1 = -1, λ2 = -3
Então a solução geral da equação homogênea tem a forma:
y(x) = c1e^(-x) + c2e^(-3x)
onde c1, c2 são constantes arbitrárias.
y_p(x) = Machado + B
Substituímos na equação original e encontramos os valores dos coeficientes A e B:
A = 1/2, B = 1/3
Então a solução particular tem a forma:
y_p(x) = 1/2 x + 1/3
y(x) = y_h(x) + y_p(x) = c1e^(-x) + c2e^(-3x) + 1/2 x + 1/3
onde c1, c2 são constantes arbitrárias.
***
Problema 16.1.5 da coleção de Kepe O.?. considera um sistema de equações diferenciais de primeira ordem da forma dx/dt = f(x, y), dy/dt = g(x, y), onde f e g são funções continuamente diferenciáveis. O problema requer o estudo do comportamento das soluções deste sistema nas proximidades de um determinado ponto inicial (x0, y0).
Para resolver o problema, é necessário analisar a estabilidade dos estados de equilíbrio do sistema (pontos onde dx/dt = 0 e dy/dt = 0) e determinar o tipo desses estados (nó, sela, foco, etc.). ). Então devemos considerar o retrato de fase do sistema, ou seja, represente no plano (x, y) as direções do movimento das soluções em diversas áreas. Isto permite-nos tirar conclusões sobre o comportamento das soluções dependendo das condições iniciais.
Em geral, a solução do problema 16.1.5 da coleção de Kepe O.?. requer o uso de métodos da teoria de equações diferenciais e do espaço de fases, e permite obter uma compreensão profunda do comportamento das soluções de um determinado sistema sob diversas condições.
Solução do problema 16.1.5 da coleção de Kepe O.?. consiste em determinar o momento principal das forças externas que atuam sobre um cilindro homogêneo de raio R = 1,41 me massa m = 60 kg no tempo t = 2 s.
Para resolver o problema, é necessário usar a fórmula para determinar o momento de inércia do cilindro em relação ao seu eixo de rotação, que é igual a I = (1/2) * m * R^2. A seguir, usando a fórmula para determinar o momento principal das forças externas sobre o corpo, você pode calcular o resultado desejado.
Após substituir os valores conhecidos na fórmula e realizar os cálculos necessários, obtemos a resposta 119.
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