Skola PMN - poster v03

Škola prirodno-matematičkih nauka (ŠPMN)

U subotu, 5. oktobra 2024. godine sa radom počinje druga Škola prirodno-matematičkih nauka. Prva ŠPMN sprovedena je prošle školske godine sa velikim uspehom, a među njima je svakako bio i ...
Acasia-Meteors-2

Pripremite želje, Perseidi ponovo dolaze

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata.Međutim, svake godine oko 10. avgusta "zvezde padalice" postaju ...
Perseidi na Vidojevici (horizontalno)

Posmatramo Perseide na Vidojevici

Pozivamo vas na zvezdani događaj „Posmatramo Perseide na Vidojevici“, koji će se održati u nedelju, 11. avgusta, od 20 časova do ponoći, na lokaciji Beli Kamen, gde ćemo zajedno posmatrati ...
posterMMMSinergija

Maj mesec matematike - Sinergija

Kao i prethodnih osam godina, i ovog maja, na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu, održava se manifestacija „Maj mesec matematike“. Ove godine tema je spoj matematike sa drugim naukama - SINERGIJA. ...
CERN-MC2024

CERN Masterclass 2024

U periodu od 15. februara do 27. marta 2024. godine pod pokroviteljstvom CERN-a i grupe IPPOG (International Particle Physics Outreach Group) održaće se 20. međunarodni program “MasterClasses – Hands on Particle Physics” (MC2024). U ...
skolaPMN

Otvaranje Škole prirodno-matematičkih nauka u Nišu

U subotu, 18. novembra na Prirodno-matematičkom fakultetu u Nišu počinje Škola prirodno-matematičkih nauka. Ovu školu namenjenu učenicima 7. i 8. razreda osnovne i svih razreda srednje škole ove godine po ...
biosignatureNajava

Astrobiologija i astronomsko posmatranje povodom Noći istraživača

Povodom predstojeće Evropske noći istraživača AD "Alfa" i Departman za fiziku PMF-a u Nišu organizuju naučno-popularno predavanje (četvrtak, 28. septembar) i teleskopsko posmatranje (petak, 29. septembar).Jedno od kanonskih pitanja astrobiologije ...
Perseid Meteors over Mount Shasta

Letnji vatromet u epizodi Perseidi 2023

Svake vedre noći, ako odete negde daleko od svetla grada i ako ste dovoljno strpljivi možete da vidite nekoliko meteora svakog sata. Međutim, svake godine u vreme Nisville Jazz festivala, ...
Unearthed-SuperMoon-1611-1-web

Dva (plava) Supermeseca u avgustu 2023. godine

Ako sutra uveče pogledate u nebo videćete Supermesec, najveći Mesec u mnogo godina! Bićete svedok spektakularnog prizora kakav se retko viđa na nebu, pun Mesec će biti ogroman, najveći koji ...
kvark-kvazar

Od kvarka do kvazara - uz mnogo astrofizike i malo matematike u Maju mesecu matematike u Nišu

Obeležavanje Maja meseca matematike, u organizaciji Departmana za matematiku PMF-a u Nišu nastavlja se u petak, 26. maja, od 17:00 h, u amfiteatru Prirodno-matematičkog fakulteta u Nišu sa tri nova ...
Slika dana: Mesec u polusenci [18.10.2013]

Pomračenje Meseca polusenkom (5. maj 2023)

Za ovaj petak (5. maj) nebeska mehanika “pripremila” je pomračenje Meseca, Međutim, ovo pomračenje značajno će se razlikovati od onih atraktivnih delimičnih i totalnih pomračenja Meseca koja smo posmatrali tokom ...
slika2

Нобелова награда за физику 2022. године

Аутор: проф. др Мирољуб Дугић(Институт за физику, Природно-математички факултет, Универзитет у Крагујевцу)Нобелову награду за физику за 2022. годину поделила су тројица експерименталних физичара за област заснивања квантне механике, Ален Аспе ...
CometZtf_Hernandez_960

Kometa C/2022 E3 (ZTF)

Ako ste tokom prethodnih par meseci bili totalno izolovani od vesti ili toliko ne volite vesti iz astronomije da čim ih čujete menjate sajt/TV kanal/radio stanicu onda verovatno niste čuli ...
solar-eclipse

Delimično pomračenje Sunca (25. oktobar 2022)

Još tačno deset dana deli nas do predstojećeg delimičnog pomračenja Sunca koje će biti vidljivo iz Srbije. Pomračenje Sunca za mnoge je verovatno najznačajnija i najazanimljivija pojava koju možemo da ...
kosmicke-litice

Džejms Veb Teleskop - prve fotografije

Odavno je "Svet nauke" otišao u zimski... letnji... višegodišnji san i teško ga je probuditi ali neki događaji u nauci su toliko značajni da mogu da predstavljaju prekretnicu u budućem ...
800px-Benjamin_Franklin_1767

Bendžamin Frenklin (1706 - 1790)

Na današnji dan, 17. januara, 1706. godine, u Bostonu (Masačusets, SAD), rođen je Benžamin Frenklin (Benjamin Franklin), američki naučnik i političar, borac za ljudska prava, učesnik u Američkom ratu za ...
1280px-ALH84001_structures

Meteorit sa Marsa ALH84001

Najpoznatiji meteorit sa Marsa otkriven je 27. decembra 1984. godine na Antarktiku.Ovaj meteorit nosi oznaku ALH84001 i otkriven je u oblasti Allan Hills, grupi brda na Antarktiku. Pronašao ga tim ...
Slika dana: Galileo Galilej i teleskop [25.08.2014]

Prvi teleskop

Galileo Galilej i prvi teleskop (izvor: Physics Today)Na današnji dan 1609. godine Galileo Galilej predstavio je "prvi teleskop" Leonardu Donatu, vladaru Venecije, i njegovim savetnicima. Galileo Galilej napravio je ovaj ...
apolo11-pre-poletanja

52 godine od Malog koraka za čoveka - Apolo 11

Na današnji dan, pre tačno 52 godine, 20. jula 1969. godine čovek je prvi sleteo na površinu drugog nebeskog tela.Oko šest sati pre “malog koraka za čoveka, ali velikog za čovečanstvo” dvočlana posada ...
yuri_gagarin_01

Juri Gagarin - 60 godina od prvog leta u svemir

Pre tačno 60 godina, 12. aprila 1961. godine oko 9 sati po Moskovskom vremenu, raketa Vostok 1 poletela je ka svemiru. U raketi je sedeo Juri Gagarin koji je nekoliko minuta kasnije postao prvi čovek u ...
ada_lovelace_portrait

Rođendan Ejde King Lavlejs - prve programerke

Samo dan kasnije ali i mnogo godina pre rođenja Grejs Hoper, na današnji dan, 10. decembra 1815. godine rođena je Ejda King Lavlejs (Ada Lovelace), ćerka čuvenog engleskog pesnika Lorda Bajrona, ...
Grace-Hopper

Grejs Hoper: do ratne mornarice do kompajlera i buba

Kada govorimo o IT sektoru, matematici i vojsci verovatno nam prva asocijacija budu muškarci. Međutim, tu sliku menja žena rođena na današnji dan, 9. decembra 1906. godine u Njujorku. Doktorirala ...
kupola-atomske-bombe

Dan kada je eksplodirala prva atomska bomba

Pre tačno 75 godine, tačnije 6. avgusta 1945. američki avion bombarder bacio je jednu jedinu bombu na japanski grad. Taj grad bila je Hirošima, a posledice te bombe pamtiće generacije ...
530px-palebluedot

30 godina Plave tačke u beskraju i Porodičnog portreta

Šta mislite šta je ovo na slici? Ne znate? …  Ova svetla tačka je Zemlja, naša planeta. Generacije ljudi, hiljadama godina žive na toj svetloj tački, sve što ste ikada… nalazi se na njoj…A fotografije je ...
planeta-vlasina

Planeta Vlasina oko zvezde Morave

Povodom jubileja koji ove godine obeležava Međunarodna astronomska unija (MAU), 100 godina od svog osnivanja, sve zemlje članice MAU su imale jedinstvenu priliku da kumuju imenu jednoj od novootkrivenih planeta ...

Obične diferencijalne jednačine drugog reda

Metodi resavanja najpoznatijih tipova obicnih diferencijalnih jednacina drugog reda.

2.1 Slučaj svođenja na jednačinu prvog reda

Opšta diferencijalna jednačina drugog reda ima oblik:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 1

U nekim slučajevima jednačina može se svesti na diferencijalnu jednačinu prvog reda.

1) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 2

Pomoću smene Obične diferencijalne jednačine drugog reda 3 ova jednačina se svodi na jednačinu prvog reda oblika:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 4.

2) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 5

Za rešavanje ovakve jednačine treba koristiti smenuObične diferencijalne jednačine drugog reda 6. Tada se dobija Obične diferencijalne jednačine drugog reda 7. Tada polazna jednačina postaje jednačina prvog reda:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 8

2.2 Homogena linearna diferencijalna jednačina drugog reda sa konstantnim koeficijentima

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 9

Rešenje jednačine treba tražiti u obliku Obične diferencijalne jednačine drugog reda 10, gde je l konstanta. Odavde se dobija Obične diferencijalne jednačine drugog reda 11 pa jednačina dobija oblik::

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 12

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 13

Dakle, Obične diferencijalne jednačine drugog reda 14 je rešenje jednačine ako lzadovoljava tzv. karakterističnu jednačinu .

Moguća su tri slučaja:

10) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 15 tada su Obične diferencijalne jednačine drugog reda 16 linearno nezavisna rešenja jednačine pa je opšte rešenje jednačine dato sa:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 17

gde su C1 i C2 proizvoljne konstante.

20) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 18 tada je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 19 (Obične diferencijalne jednačine drugog reda 20). Na osnovu prethodnog slučaja rešenje jednačine može se izraziti u obliku:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 21

Pošto je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 22 rešenje može se transformisati u sledeći oblik:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 23

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 24

gde su A i B proizvoljne konstante.

30) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 25 u ovom slučaju partikularna rešenja Obične diferencijalne jednačine drugog reda 26 jednačine su linearno nezavisna pa opšte rešenje glasi:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 27

2.3 Nehomogena linearna diferencijalna jednačina drugog reda sa konstantnim koeficijentima

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 28

Rešenje odgovarajuće homogene jednačine, oblika , može se uvek odrediti pa se uvek može odrediti i rešenje jednačine . U opštem slučaju za rešavanje ove jednačine koristi se metod varijacije konstanata, ali za neke specijalne oblike funkcije h(x) taj metod se može izbeći:

10) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 29

Ako je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 30 partikularno rešenje jednačine treba tražiti u obliku polinoma:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 31

Koeficijenti polinoma polinoma dobijaju se metodom neodređenih koeficijenata.

Ako je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 32 partikularno rešenje treba tražiti u obliku:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 33

Za Obične diferencijalne jednačine drugog reda 34 rešenje jednačine dobija se direktnom integracijom.

Metod neodređenih koeficijenata

Naći sve izvode rešenja :

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 35

Sve dobijene izvode vratiti u jednačinu a zatim izjednačiti koeficijente uz odgovarajuće članove.

20) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 36

U zavisnosti od rešenja karakteristične jednačine:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 13

partikularno rešenje treba tražiti u obliku:

a) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 38

b) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 39

c) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 40

gde je K privremeno neodređena konstanta.

30) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 41

Ako ip nije koren karakteristične jednačine partikularno rešenje treba tražiti u obliku:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 42

a ako jeste, onda rešenje tražiti u obliku:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 43

40) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 44, gde je Pn(x) polinom n-tog stepena

Ako a nije rešenje karakteristične jednačine tada je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 45, gde je Qn(x) polinom n-tog stepena sa neodređenim koeficijentima. Ako je a rešenje jednačine onda je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 46, gde je r višestrukost rešenja a (Obične diferencijalne jednačine drugog reda 47).

50) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 48

Ako Obične diferencijalne jednačine drugog reda 49 nije rešenje karakteristične jednačine uzeti:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 50

gde su SN(x) i TN(x) polinomi stepena Obične diferencijalne jednačine drugog reda 51.

U suprotnom slučaju, ako je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 49 rešenje karakteristične jednačine onda je:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 53

gde je r višestrukost rešenja Obične diferencijalne jednačine drugog reda 49 (za jednačine drugog reda Obične diferencijalne jednačine drugog reda 55).

2.4    Ojlerova linearna jednačina drugog reda

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 56

Prvo treba rešiti odgovarajuću homogenu jednačinu:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 57

Ako se pretpostavi da jednačina ima rešenje oblika Obične diferencijalne jednačine drugog reda 58 (Obične diferencijalne jednačine drugog reda 59 je parametar koji treba odrediti) tada je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 60 pa jednačina postaje:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 61

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 62

Razlikuje se nekoliko slučajeva:

10) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 63

Opšte rešenje jednačine glasi:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 64

gde su C1 i C2 proizvoljne konstante.

20) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 65

U ovom slučaju, iz

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 66

dobija se opšte rešenje jednačine u obliku:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 67

gde su A1 i A2 proizvoljne konstante.

30) Obične diferencijalne jednačine drugog reda 68

U ovom slučaju partikularna rešenja jednačine su Obične diferencijalne jednačine drugog reda 58 i Obične diferencijalne jednačine drugog reda 70 pa opšte rešenje glasi:

Obične diferencijalne jednačine drugog reda 71

gde su C1 i C2 proizvoljne konstante.

U sva tri slučaja prećutno je pretpostavljeno da je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 72. Ako je Obične diferencijalne jednačine drugog reda 73 treba poći od rešenja oblika Obične diferencijalne jednačine drugog reda 74.

Opšte rešenje nehomogene jednačine dobija se iz opšteg rešenja homogene jednačine standardnim metodom varijacije
konstanata
.

Series NavigationDiferencijalne jednacine prvog redaDiferencijalne jednačine (PDF & TeX)
8 Comments
  1. 15.09.2008.
  2. 15.09.2008.
  3. 07.01.2009.
  4. 07.01.2009.
  5. 02.05.2009.
  6. 02.12.2012.
  7. 05.12.2012.
  8. 06.12.2012.

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.