2. Gyakorlat
-
Bernoulli differenciálegyenlet
-
Másod rendű állandó együtthatós k.d.e.
$$\ddot{x} + \alpha \dot{x} = \omega^2 x = 0$$
Megfelelően választott $\alpha$ és $\omega$ paraméterekkel. Keressük a megoldást $e^{\alpha x}$ alakban!
-
Oldjuk meg a következő differenciálegyenlet rendszert az $x_1(0)=1$, $x_2(0)=0$ kezdőfeltételekkel:
$$ \begin{array}{lcl}
\dot{x}_1 &=& 2x_1 + 2x_2 \\
\dot{x}_2 &=& 2x_1 - x_2
\end{array}
$$
-
Határozzuk meg az ábrán látható rendszer jellemző frekvenciáit, ha egyensúlyi helyzetben a
rugók nyújtatlanok. A testek csak vízszintesen, egy egyenes mentén mozoghatnak súrlódás nélkül!
A mozgásegyenletek:
$$ \begin{array}{lcl}
m\ddot{x}_1 &=& -Kx_1 + k(x_2 - x_1) \\
m\ddot{x}_2 &=& -Kx_2 + k(x_1 - x_2)
\end{array}
$$
Mátrix alakban:
$$ \left ( \begin{array}{c} \ddot{x}_1 \\ \ddot{x}_2 \end{array} \right ) =
\left ( \begin{array}{cc}
-(\frac{k}{m}+\frac{K}{m}) & \frac{K}{m} \\
\frac{K}{m} & -(\frac{k}{m}+\frac{K}{m}
\end{array} \right )
\left ( \begin{array}{c} x_1 \\ x_2 \end{array} \right )
$$
Mutassuk meg, hogy $\displaystyle \mathbf{x}(t)=\mathbf{u}e^{i\alpha t}$ függvény, megfelelően választott
$\mathbf{u}$ vektorral és $\alpha$ kitevővel kielégíti a differenciálegyenlet rendszert!