
- •Глава I. Общие сведения о дифференциальных уравнениях § 1. Дифференциальное уравнение и его решения. Основные понятия
- •Разбор типовых примеров
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задачи для самостоятельного решения
- •§3. Геометрическое истолкование дифференциального уравнения. Метод изоклин.
- •Задачи для самостоятельного решения
Какую работу нужно написать?
Задачи для самостоятельного решения
1.Найти такую кривую, проходящую
через точку,
чтобы угловой коэффициент касательной
в любой ее точке равнялся ординате этой
точки, увеличенной в три раза.
Ответ:
.
2. Найти кривую, для которой площадь
,ограниченная кривой, осью
и двумя ординатами
,является данной функцией от
:
.
Ответ:
,
(гипербола).
3.Материальная точка массой в 1 г
движется прямолинейно под действием
силы, прямо пропорциональной времени,
отсчитываемому от момента
и обратно пропорциональной скорости
движения точки. В момент
секскорость равнялась 50 см/сек,
асила – 4динам.Какова будет
скорость спустя минуту после начала
движения?
Ответ:
см/сек.
4. Доказать, что кривая, .обладающая тем свойством, что все ее нормали проходят через постоянную точку, есть окружность.
5. Пуля входит в доску толщиной
смсо скоростью
м/сек, а вылетает из доски, пробив
ее, со скоростью
м/сек.Считая, что сила сопротивления
доски движению пули пропорциональна
квадрату скорости движения, найти время
движения пули через доску.
Ответ:
сек.
6. Корабль замедляет свое движение под действием силы сопротивления воды, которое пропорционально скорости корабля. Начальная скорость корабля 10 м/сек,скорость его через 5секстанет 8м/сек. Когда скорость уменьшится до 1м/сек?
Ответ:
сек.
7.Доказать, что кривая, угловой коэффициент касательной которой в любой точке пропорционален абсциссе точки касания, есть парабола.
8.По закону Ньютона, скорость
охлаждения какого-либо тела в воздухе
пропорциональна разности между
температуройтела и температурой воздуха
.
Если температура воздуха равна
и тело в течение 20минохлаждается
от
до
,
то через сколько времени его температура
понизится до
?
Ответ:
мин.
9.Найти кривую, для которой угловой
коэффициент касательной в какой-либо
точке враз больше углового коэффициента прямой,
соединяющей ту же точку с началом
координат.
Ответ:
.
10.Определить путь
,пройденный телом за время
,
если его скорость пропорциональна
проходимому пути и если тело проходит
100мв 10 секунд и 200мв 15 секунд.
Ответ:
.
11.Дно резервуара, вместимость
которого 300л,покрыто солью. Допуская,
что скорость растворения соли
пропорциональна разности между
концентрацией в данный момент и
концентрацией насыщенного раствора (1
кг соли на 3 л воды) и что данное количество
чистой воды растворяеткг соли в одну минуту, найти, сколько
соли будет содержать раствор по истечении
1 часа.
Ответ: 18,1 кг;
,
где
– коэффициент пропорциональности.
12Некоторое количество нерастворимого вещества содержит в своих порах 10кгсоли. Подвергая его действию 90лводы, нашли, что в течение 1 часа растворилась половина содержавшейся в нем соли. Сколько соли растворилось бы в течение того же времени, если бы количество воды было удвоено? Скорость растворения пропорциональна количеству нерастворенной соли и разности между концентрацией раствора в данный момент и концентрацией насыщенного раствора (1кгна 3л).
Ответ: 5,2 кг;
.
13.Найти кривую, обладающую тем свойством, что отрезок касательной к кривой, заключенной между осями координат, делится в точке касания пополам.
Ответ:
.
14.Некоторое количество вещества,
содержащее 3кг влаги, было помещено
в комнате вместимостью 100м3,
воздух которой первоначально имел
влажность.
Насыщенный воздух при той же температуре
содержит 0,12кгвлаги на 1 м
3.Если в течение первых суток
вещество потеряло половину своей влаги,
то сколько влаги в нем останется по
истечении вторых суток?
Указание. Влага, содержащаяся в пористом веществе, испаряется в окружающее пространство со скоростью, пропорциональной количеству влаги в данном веществе, а также пропорциональной разности между влажностью окружающего воздуха и влажностью воздуха насыщенного.
Ответ: 0,82 кг;
.
15.Некоторое количество нерастворимого
вещества, содержащее в своих порах 2кгсоли, подвергается действию 30лводы. Через 5мин1кг соли
растворяется. Через сколько времени
растворитсяпервоначального количества соли?
Ответ: 32,2 мин.
16.Кирпичная стена имеет 30смтолщины. Найти зависимость температуры
от расстояния точки от наружного края
стены, если температура равнана внутренней и
на внешней поверхности стены. Найти
также количество тепла, которое стена
(на 1 м 2)отдает наружу в течение суток.
Указание. В силу закона Ньютона скорость
,
с которой теплота распространяется
через площадку
,перпендикулярную
оси
,равна
,
где
–коэффициент теплопроводности
данного вещества,
– температура,
– время,
– площадь
;
.
Ответ:
,
где
.