Exercici 1 (17/01/2012) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Tema: Modelització física i problemes geomètrics amb EDO de primer ordre · Del examen Recopilatori d'exàmens d'Equacions Diferencials i Càlcul Vectorial (Part 1) (2010)

Enunciado

Exercici 1 (17/01/2012). Model d'expansió d'un rumor (2.5 punts)

A l'instant inicial t=0t = 0, una tercera part d'una comunitat de 15.000 científics rep el rumor sobre la troballa del bosó de Higgs. La taxa de propagació és proporcional al nombre de científics informats, N(t)N(t), multiplicat pel nombre dels qui encara ho ignoren. Inicialment, la variació de N(t)N(t) és de 1000 científics/dia.

a.

[0.5 punts] Formuleu l'equació diferencial associada calculant la constant de proporcionalitat kk:

dies⁻¹

b.

[0.5 punts] Trobeu la solució general de l'EDO en funció d'una constant arbitrària CC o AA:

c.

[0.5 punts] Determineu la solució particular sotmesa a les condicions inicials:

d.

[0.5 punts] Calculeu quan haurà arribat la notícia als 5/6 de la població total (useu ln⁡(10)≈2.3\ln(10) \approx 2.3):

dies

e.

[0.5 punts] Estimeu mitjançant el mètode d'Euler el nombre de científics que sabran el rumor al cap de 3 dies (N3N_3), fent servir passos h=1h = 1 dia:

científics

Enunciado: Exercici 1 (17/01/2012) · Ecuaciones Diferenciales y Cálculo Vectorial UB 2010

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a. [0.5 punts] Formuleu l'equació diferencial associada.

Solución: 2⋅10−52\cdot 10^{-5}

b. [0.5 punts] Trobeu la solució general de l'EDO.

Solución: NM−N=AeMkt\frac{N}{M-N} = A e^{Mkt} / N(t)=M1+Ce−MktN(t) = \frac{M}{1 + C e^{-Mkt}}

c. [0.5 punts] Determineu la solució particular sotmesa a les condicions inicials.

Solución: N(t)=150001+2e−0.3tN(t) = \frac{15000}{1 + 2e^{-0.3t}}

d. [0.5 punts] Calculeu quan haurà arribat la notícia als 5/6 de la població total (useu ln⁡(10)≈2.3\ln(10) \approx 2.3).

Solución: 7.677.67 dies / 233\frac{23}{3}

e. [0.5 punts] Estimeu mitjançant el mètode d'Euler el nombre de científics que sabran el rumor al cap de 3 dies, fent servir passos h=1h = 1 dia.

Solución: 8201.58201.5 / 82028202

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Exercici 2 (18/01/2011) · 2010 · Exercici 2 (17/01/2012) · 2010 ›

Más ejercicios de Modelització física i problemes geomètrics amb EDO de primer ordre