Equazione differenziale
Ciao ragazzi! Premetto sono ancora alle prime armi con le funzioni differenziali quindi se nel post faccio errori veramente basilari per favore non linciatemi!
Allora il testo dell esercizio è: Una chiatta ferma parte all'istante $t = 0$; il motore le applica una forza costante di
intensita $f$ nella direzione del moto; la resistenza al moto è un forza $-alphav$, proporzionale alla velocità
$v = v(t)$ della chiatta ($alpha > 0$ è una costante). Trovare la legge $v = v(t)$ con cui varia la velocità della
chiatta, mostrando in particolare che c'e una velocità limite, da determinarsi.
Ok.. allora l equazione dovrebbe essere $v'= f/m - alphav(t)/m$. Questa la scrivo come $(v')/(1-(alpha/f)v(t))=f/m$
Ora definisco $beta=alpha/f$ tanto per comodità.
Quindi faccio $int (v')/(1-betav(t)) dt = ft/m => (log(1-beta v(t)))/beta = ft/m => v(t)=1/beta - (e^(betaft/m))/beta => v(t) = f/alpha - (f*e^(alphat/m))/alpha$
Ora la v(t) trovata soddisfa la condizione v(0)=0 ma trovo che il $lim_{t \to \infty} v(t) = 0$, cosa che assolutamente non dovrebbe essere...

Allora il testo dell esercizio è: Una chiatta ferma parte all'istante $t = 0$; il motore le applica una forza costante di
intensita $f$ nella direzione del moto; la resistenza al moto è un forza $-alphav$, proporzionale alla velocità
$v = v(t)$ della chiatta ($alpha > 0$ è una costante). Trovare la legge $v = v(t)$ con cui varia la velocità della
chiatta, mostrando in particolare che c'e una velocità limite, da determinarsi.
Ok.. allora l equazione dovrebbe essere $v'= f/m - alphav(t)/m$. Questa la scrivo come $(v')/(1-(alpha/f)v(t))=f/m$
Ora definisco $beta=alpha/f$ tanto per comodità.
Quindi faccio $int (v')/(1-betav(t)) dt = ft/m => (log(1-beta v(t)))/beta = ft/m => v(t)=1/beta - (e^(betaft/m))/beta => v(t) = f/alpha - (f*e^(alphat/m))/alpha$
Ora la v(t) trovata soddisfa la condizione v(0)=0 ma trovo che il $lim_{t \to \infty} v(t) = 0$, cosa che assolutamente non dovrebbe essere...
Risposte
C'è un errore nel calcolo dell'integrale, semplicemente un segno meno mancante:
$int (v')/(1-betav(t)) dt = ft/m => -(log(1-beta v(t)))/beta = ft/m => v(t)=1/beta - (e^(-betaft/m))/beta => v(t) = f/alpha - (f*e^(-alphat/m))/alpha$
Senza quel segno meno ti sarebbe venuto $lim_{t \to \infty} v(t) = - \infty$ e non $0$, perchè il secondo termine è un esponenziale divergente.
Con il segno giusto invece viene $lim_{t \to \infty} v(t) = f/alpha$ perchè l'esponenziale va a $0$.
$int (v')/(1-betav(t)) dt = ft/m => -(log(1-beta v(t)))/beta = ft/m => v(t)=1/beta - (e^(-betaft/m))/beta => v(t) = f/alpha - (f*e^(-alphat/m))/alpha$
Senza quel segno meno ti sarebbe venuto $lim_{t \to \infty} v(t) = - \infty$ e non $0$, perchè il secondo termine è un esponenziale divergente.
Con il segno giusto invece viene $lim_{t \to \infty} v(t) = f/alpha$ perchè l'esponenziale va a $0$.
Cavolo!!! Si sul limite avevo scritto sul foglio $ -oo$ poi non so perché sul post ho scritto $0$... l integrale invece l avevo proprio sbagliato! Grazie mille per la correzione!!