############################################################################## # FÍSICA COMPUTACIONAL II # # por # # Francisco Carlos Lavarda # ############################################################################## LISTA DE EXERCÍCIOS PARA O PROBLEMA DE VALORES INICIAIS [1] y'+x**2*y=-2*sin(x)*cos(x)+x**2*(cos(x))**2 y(x=0)=1 Solução: y=(cos(x))**2 (Lembre-se que cos(2x)=2*(cos(x))**2-1.) [2] v'=4 v(t=0)=0 Solução: v=4*t [3] y'-e^x*y+e^x*cos(x)+sen(x)=0 y(x=pi)=-1 solução: y=cos(x) [4] y'+y=(1-2x)e^(-x^2) y(x=0)=1 solução: y=e^(-x^2) [5] Compare com [4]. y'+y=(1-2x)e^(-x^2) y(x=1)=1/e Repita com y(x=1)=0.36788 (que é 1/e arredondado com 5 algarismos significativos) Use as funções ev e numer para verificar se a reposta, pelo menos numericamente, dá o que seria de se esperar caso a condição inicial fosse dada de modo mais preciso, como foi feito no passo anterior. [6] y''-4*y'+4*y=exp(2*x)/x^2 y(x=1)=0 y'(x=1)=-e**2 Solução: y=-exp(2x).ln(x) (No sistema norte-americano, a função ln escreve-se como log.) [7] x''=4 x(t=0)=-2 x'(t=0)=3 Solução: x=2*t^2+3*t-2 [8] x''=(20/5)-(7/5)*x' x(t=0)=-2 x'(t=0)=3 Solução: x=-(5*e^(-(7*t)/5))/49+(140*t-100)/49+1/7 [9] y''+9y'+7y+7=7x^2+32x+69 y(x=0)= 6 y'(x=0)= 2 Solução: x^2+2x+6 [10] y''+10y'+7y+1=7x^5+85x^4+290x^3+416x^2+262x+140 y(x=-1) = 5 y'(x=-1) = 5 Solução: x^5+5x^4+10x^3+8x^2+6x+9