Escrito por estudiantes que aprobaron Inmediatamente disponible después del pago Leer en línea o como PDF ¿Documento equivocado? Cámbialo gratis 4,6 TrustPilot
logo-home
Resumen

Summary Partial Differential Equations questions and solutions

Puntuación
-
Vendido
-
Páginas
19
Subido en
07-08-2023
Escrito en
2023/2024

6 questions on partial differential equations with solutions at the end of the document. First 4 questions involve using the initial and boundary conditions Covers: - Diffusion equation - Wave equation

Institución
Grado

Vista previa del contenido

1 Partial di↵erential equations: Questions
1. Solve the di↵usion equation
ut = uxx ,
subject to the initial and boundary conditions
u(x, 0) = sin(⇡x) + 3 sin(2⇡x) 2 sin(3⇡x), u(0, t) = 0, u(1, t) = 0.

2. Find the solution to the wave equation
@ 2u @ 2u
= ,
@t2 @x2
subject to the boundary conditions
u(0, t) = 0 u(2, t) = 0,
and initial conditions
u(x, 0) = 0 ut (x, 0) = 1 for 0 < x < 2.

3. Solve the di↵usion equation
ut = uxx ,
subject to the initial conditions

2x 0 < x < 1/2
u(x, 0) = ,
2 2x 1/2 < x < 1
and boundary conditions
@u @u
= 0, = 0.
@x x=0 @x x=1

4. Find the solution to the wave equation
@ 2u @ 2u
= ,
@t2 @x2
subject to the boundary conditions
ux (0, t) = 0 ux (1, t) = 0,
and initial conditions
u(x, 0) = F (x) ut (x, 0) = G(x).
Hence write down the solution to the special case
u(x, 0) = x for 0 < x < 1, ut (x, 0) = 0.

1

,5. By using the method of separation by variables find the electric potential inside, and outside,
a sphere of radius r = 1 which is held at potential = 10 cos3 ✓ 3 cos2 ✓ 5 cos ✓ 1. Here
(r, ✓, ) are spherical polar coordinates and the potential obeys Laplace’s equation
 ✓ ◆ ✓ ◆
2 1 @ 2@ 1 @ @ 1 @
r = 2 r + sin ✓ + = 0.
r @r @r sin ✓ @✓ @✓ sin2 ✓ @ 2

and ! 0 as r ! 1. [You are given that P0 (x) = 1, P1 (x) = x, P2 (x) = (1/2)(3x2 1),
P3 (x) = (1/2)(5x3 3x).]

6. A stretched square membrane has height . Given the height of the membrane along the
edges of the square it is possible to find its height inside the square by solving

@2 @2
+ = 0, (1)
@x2 @y 2
In the instance where

(a) (0, y) = 0, (b) (⇡, y) = 0, (c) (x, 0) = 0, (2)
(x, ⇡) = G(x), (3)

find an expression for the membrane displacement (x, y). Write down this expression for the
special case G(x) = x(⇡ x).




2

, 1stpower 7Mt
9 K Heat equation


variables
Separation of
subject to ulat o and Ullitt o
Xt flag t
o
u at fColglt flat o
solution
o trivial
Jlt give
o
UCitt forget
t o fan O
g

Faget flag'll

f x 9 t h h
ya gets get


f at Afa o I I got

ya fog f dat
c

Mm hey
me Ing It to


Acacia t Bin del go Aed
g x

Escuela, estudio y materia

Institución
Estudio
Desconocido
Grado

Información del documento

Subido en
7 de agosto de 2023
Número de páginas
19
Escrito en
2023/2024
Tipo
RESUMEN

Temas

$4.77
Accede al documento completo:

¿Documento equivocado? Cámbialo gratis Dentro de los 14 días posteriores a la compra y antes de descargarlo, puedes elegir otro documento. Puedes gastar el importe de nuevo.
Escrito por estudiantes que aprobaron
Inmediatamente disponible después del pago
Leer en línea o como PDF

Conoce al vendedor
Seller avatar
Jcx

Documento también disponible en un lote

Conoce al vendedor

Seller avatar
Jcx The University of Nottingham
Seguir Necesitas iniciar sesión para seguir a otros usuarios o asignaturas
Vendido
-
Miembro desde
2 año
Número de seguidores
0
Documentos
7
Última venta
-

0.0

0 reseñas

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Documentos populares

Recientemente visto por ti

Por qué los estudiantes eligen Stuvia

Creado por compañeros estudiantes, verificado por reseñas

Calidad en la que puedes confiar: escrito por estudiantes que aprobaron y evaluado por otros que han usado estos resúmenes.

¿No estás satisfecho? Elige otro documento

¡No te preocupes! Puedes elegir directamente otro documento que se ajuste mejor a lo que buscas.

Paga como quieras, empieza a estudiar al instante

Sin suscripción, sin compromisos. Paga como estés acostumbrado con tarjeta de crédito y descarga tu documento PDF inmediatamente.

Student with book image

“Comprado, descargado y aprobado. Así de fácil puede ser.”

Alisha Student

Preguntas frecuentes