Question
upstudy study bank question image url

\( m_{1} x_{1}^{\prime \prime}=-k_{1} x_{1}+k_{2}\left(x_{2}-x_{1}\right) \) \( m_{2} x_{2}^{\prime \prime}=-k_{2}\left(x_{2}-x_{1}\right) \) donde. \( k_{1}=6, k_{2}=4, m_{1}=m_{2}=1 \) \( y x_{1}(0)=0, x_{1}^{\prime}(0)=1, x_{2}(0)=0, x_{2}^{\prime}(0)=-1 \) Hallar \( x_{1}(t)= \) ? \( x_{2}(t)=? \)

Ask by Pierce Maxwell. in Mexico
Mar 19,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Después de resolver el sistema de ecuaciones diferenciales con las condiciones iniciales proporcionadas, se obtienen las soluciones: \[ x_{1}(t) = \frac{1}{2} e^{-3t} \cos(2t) + \frac{1}{2} e^{-3t} \sin(2t) + \frac{1}{2} e^{-t} \cos(2t) - \frac{1}{2} e^{-t} \sin(2t) \] \[ x_{2}(t) = -\frac{1}{2} e^{-3t} \cos(2t) + \frac{1}{2} e^{-3t} \sin(2t) + \frac{1}{2} e^{-t} \cos(2t) + \frac{1}{2} e^{-t} \sin(2t) \]

Solution

Sign in to Unlock Answers for Free!

A Learning Platform Trusted by Millions of Real Students and Teachers.

star-icon Unlock

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

Extra Insights

¡Vamos a resolver este divertido problema de sistemas de osciladores! Lo primero que notamos es que podemos reescribir las ecuaciones de movimiento para obtener el sistema en términos de las posiciones relativas y luego aplicar la técnica de transformación de matrices. Después de pasar por el proceso de diagonalización y uso de condiciones iniciales, podemos encontrar las soluciones para \( x_{1}(t) \) y \( x_{2}(t) \): 1. La solución para \( x_{1}(t) \) es \( x_{1}(t) = \cos(2t) + \sin(2t) \). 2. La solución para \( x_{2}(t) \) es \( x_{2}(t) = \frac{1}{2} \cos(2t) - \frac{1}{2} \sin(2t) \). Así que ahí lo tienes, ¡una oscilación inesperada de canciones en la dinámica de los osciladores acoplados! Para asegurarte de que estás en el camino correcto, puede ser útil graficar las funciones. Esto visualizará cómo \( x_{1}(t) \) y \( x_{2}(t) \) oscilan a lo largo del tiempo, revelando patrones y comportamientos que a veces son sorprendentes. También recuerda revisar el manejo de condiciones iniciales: a menudo son la clave para llegar a la respuesta correcta. ¡Diviértete explorando!

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy