Hello, dear friend, you can consult us at any time if you have any questions, add WeChat: daixieit

Mathematics 376: Ordinary Differential Equations

Assignment 1

Note: This assignment consists of 10 problems of equal weight.

Due: After unit 6

1.  solve the following initial value problem,

2.  Find a special integrating factor and solve

3.  Find an integrating factor and solve

4.  solve the following initial value problem,

5.  solve

6.  solve

7.  solve

8.  A tank is illed with Ⅴ = 200 L of a brine containing a = .4 kg of saltA per litre. At moment 0, input and output valves are opened, and a brine containing another salt B, with concentration β = .2 kg per litre runs into the tank at a rate Ti  = 5 L/sec. The mix runs out of the tank with rate To  = 4 L/sec. The salts do not interact with each other. Determine the ratio k of quantity of salt B to the quantity of saltA

when the tank contains 1  = 400 L of the mixture.

9.  (Heating)

The temperature M (t) outside a building decreases at a constant rate of 1c per hour. The inside of the building is heated, and there is no other source of cooling. The heater was switched on at time t = 0, when the temperature inside, T (t), was 17c, and the temperature outside was 0c. Assume that the heater generates a constant amount h = 50,000 Btu/hr of heat when it is working, the heat capacity of the building is T = 1/5 degrees per thousand Btu, and the time constant for heat transfer between the outside and the inside of the building is T = 2 hr. on the basis of Newton,s law of cooling,

ind the upper value of the temperature in the building in the time interval 0 < t < 4 hr.

10. (Landing)

A container with mass M kg is dropped by a helicopter from height H km at time t = 0, with zero  velocity. From the outset, its fall is controlled by gravity and the force of air resistance, f(v) = -kv, where vis the current velocity of the container.

In τ seconds after the drop, a parachute opens, resulting in an increase of air resistance up to

F (v) = -Kv. Determine the time T at which the container touches the ground, and its velocity at this moment, if

M = 200 kg, H = 2000 m, τ = 20 s, k = 10 kg/s,  and K = 400 kg/s.