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Aufgabe: Skizzieren Sie das Phasendiagramm von y'=k(p-y)(q-y) und dann noch das Anfangswertproblem

In dieser Aufgabe betrachten wir eine chemische Reaktion, die wir folgendermaßen modellieren: Wenn ein Molekul der Substanz P mit einem Molekul der Substanz Q kollidiert,
entsteht daraus ein Molekul einer neuen Substanz Y . Wir bezeichnen die Konzentration der
Substanz Y zu einem Zeitpunkt t mit y(t) und die Anfangskonzentrationen von P und Q
jeweils mit p und q. Außerdem nehmen wir fur die Anfangswerte y(0) = 0 und q > p > 0 an.
Dementsprechend sind die Konzentrationen von P und Q zum Zeitpunkt t jeweils gegeben
als p − y(t) und q − y(t). Des Weiteren nehmen wir an, dass die zeitliche Änderung von y
proportional zu den Konzentrationen von P und Q ist, d. h. y löst die Differentialgleichung von Oben.


Problem/Ansatz: Für ein Phasendiagramm braucht man ja eine X-Komponente und eine Y-Komponente, wenn ich jedoch kein x habe, was soll ich dann machen oder habe ich etwas falsch verstanden? Und für das Anfangswertproblem das gleiche, weil ohne x kann ich nichts machen oder?

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Hallo

das Phasendiagramm ist nur von y abhängig, d.h. für jedes x sind die Pfeile  nur verschoben,

Bild p=2, q=1 k=1User-1D-ODE.png

Avatar von 106 k 🚀

Aber wenn das Phasendiagramm allgemein sein soll und muss, dann kann ich doch nicht einfach wahllose Zahlen für die Variablen bestimmen?

Hallo

für ein konkretes Phasendiagramm musst du Werte annehmen, anders kannst du es nicht zeichnen, Aber der qualitative Verlauf   bleibt ja.

hier ein Bild mit q=0,4, p=0,3 was ja eher Konzentrationen sind.User-1D-ODE.1.png

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