differensialligning?

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderators: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Post Reply
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

Et partikkel beveger seg 100m. Ferten til partikkelet er slik at om partikkelet når som helst skulle gå over til konstant hastighet, ville det ta 10 sekunder før den totale forflyttningen nådde 100m.

Mitt forsøk på oppgaven:

Jeg har forenklet utregningen litt, blandt annet har jeg ikke tatt med benevninger. Merk også at [tex]s=s(t)[/tex].

Ifølge oppgaveteksten tilfredsstiller bevegelsen ligningen

[tex]\frac{100\rm{m}-s(t)}{v(t)}=10\rm{s} \\ 100-s(t)=10s^\prime (t) \\ s+10s^\prime=100 \\ se^{\frac{t}{10}}+10se^{\frac{t}{10}}=100e^{\frac{t}{10}} \\ 10\left(se^{\frac{t}{10}}\right)^\prime=100e^{\frac{t}{10}} \\ se^{\frac{t}{10}}=10\int e^{\frac{t}{10}} \rm{d}t \\ se^{\frac{t}{10}}=100e^{\frac{t}{10}} \\ s(t)=100\rm{m}[/tex]

Altså en konstant funksjon? Det går ikke, for da blir den første ligningen [tex]\frac00=10[/tex].

Hva har jeg gjort feil?
fish
von Neumann
von Neumann
Posts: 527
Joined: 09/11-2006 12:02

Du glemmer integrasjonskonstanten mot slutten. Den må til når du skal ha tilfredsstilt kravet s(0)=0.
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

Hmmm...

Da blir det

[tex]se^{\frac{t}{10}}=100e^{\frac{t}{10}}+C \\ s(t)=\frac{100e^{\frac{t}{10}}+C}{e^{\frac{t}{10}}} \\ s(0)=0 \Leftrightarrow \frac{100+C}{1}=0 \Leftrightarrow C=-100 \\ s(t)=100\frac{e^{\frac{t}{10}}-1}{e^{\frac{t}{10}}}=100\left(1-e^{-\frac{t}{10}}\right)[/tex]


Slik?
fish
von Neumann
von Neumann
Posts: 527
Joined: 09/11-2006 12:02

Finner ingen feil/mangler i det siste du har gjort, espen180.
Post Reply