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texto: metodos numericos para ecuaciones diferenciales ordinarias

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) Resuelva por el método de Runge-Kutta el PVI descrito, halle la cantidad de<br />

radio que quedaría en la muestra al cabo de 1500 años.<br />

5. En el estudio del flujo no isotérmico de un fluido newtoniano entre placas <strong>para</strong>lelas<br />

se encontró la ecuación<br />

d 2 y<br />

dx 2 + x2 e y = 0, x > 0<br />

Mediante una serie de sustituciones esta ecuación se puede transformar en la<br />

ecuación de primer orden<br />

dv<br />

du<br />

<br />

u<br />

<br />

= u + 1 v<br />

2 3 <br />

+ u + 5<br />

<br />

v<br />

2<br />

2<br />

Use el algoritmo de Runge-Kutta de cuarto orden <strong>para</strong> aproximar v(3) si v(t)<br />

satisface v(2)=0.1, con h=0.1<br />

6. En el estudio del campo eléctrico inducido por dos líneas de transmisión cercanas,<br />

surge una ecuación de la forma<br />

dz<br />

dx + g(x)z2 = f(x)<br />

Sean f(x) = 5x + 2 y g(x) = z 2 . Si z(0) = 1, use el algoritmo de Runge-Kutta de<br />

cuarto orden <strong>para</strong> aproximar z(1), con una tolerancia ǫ=0.0001.<br />

7. Sea el sistema de <strong>ecuaciones</strong> <strong>diferenciales</strong>:<br />

x ′ = y<br />

y ′ = −x − 2e t + 1<br />

z ′ = −x − e t + 1<br />

Utiliza el método de Runge-Kutta de orden 4 <strong>para</strong> obtener numéricamente la<br />

solución en [0,2], con h=0.2, si x(0) = 1, y(0) = 0 y z(0) = 1.<br />

8. Sean las masas m1 = 1 y m2 = 1 sujetas a resortes de masa insignificante, con<br />

constantes K1 = 6 y k2 = 4.<br />

A su vez, los resortes están conectados como se muestra en la figura 3.12. Sea y1(t)<br />

e y2(t) los desplazamientos verticales de las masas con respecto a sus posiciones de<br />

equilibrio. La ley de Hooke y la segunda ley de Newton describen el movimiento<br />

del sistema mediante las siguientes <strong>ecuaciones</strong> <strong>diferenciales</strong>:<br />

m1y ′′<br />

1 = −k1y1 + k2(y2 − y1)<br />

m1y ′′<br />

2 = −k2(y2 − y1)<br />

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