Ecuación diferencial es una ecuación que involucra derivadas (o diferenciales) de una función desconocida de una o más variables. Si la función desconocida depende sólo de una variable, la ecuación se llama una ecuación diferencial ordinaria. Sin embargo, si la función desconocida depende de más de una variable la ecuación se llama una ecuación diferencial parcial.
Un ejemplo de ecuación diferencial ordinaria es:

La variable independiente (v. i) es x
La variable dependiente (v. d) es y
Un ejemplo de ecuación diferencial parcial es:

La variable independiente (v. i) es "x" y "y"
La variable dependiente (v. d) es V

Resolver la ecuación diferencial

La expresión es una "función primitiva" de la ecuación diferencial.
Verificación

Observación: Al derivar la función primitiva se reproduce exactamente la ecuación diferencial.
Problema de valor es una ecuación diferencial ordinaria junto con un valor especificado, llamado la condición inicial, de la función desconocida en un punto dado del dominio de la solución.
Ejemplo # 1
Una partícula
se mueve a lo largo del eje
de manera tal que su aceleración en cualquier tiempo
está dada por
. Encuentre la posición
de la partícula en cualquier tiempo
, suponiendo que inicialmente la partícula está localizada en
y está viajando a una velocidad de
.
Recuerde que la primera derivada de la posición nos da la velocidad y la segunda derivada la aceleración. De donde el problema de valor inicial sería

Integrando con respecto a
obtenemos
y usando la condición
podemos hallar que
, con lo cual la velocidad en cualquier tiempo
sería
Integrando de nuevo
y usando la condición
podemos determinar que
y obtener la posición de la partícula en cualquier tiempo ![]()
En la figura 7 se muestra la gráfica de la posición de la partícula versus tiempo.

No hay comentarios:
Publicar un comentario