Utilize a transformada de Laplace para determinar funções satisfazendo , , e:
Passo 1
Vamos escrever o sistema de uma forma mais fácil de visualizar:
Aqui, de cara, podemos ser bem sagazes e fazer uma equação mais a outra:
Viu?! Já tiramos o da jogada num toque só! Agora vamos aplicar a transformada de Laplace nessa equação:
Vamos considerar e para facilitar a escrita e lembremos que:
Substituindo os valores dado no enunciado:
Beleza, então a equação vai ficar:
Isolando :
Beleza, achamos , vamos usar seu valor para achar agora. Sabemos que:
Substituindo os dados do problema:
Assim, substituindo na segunda equação do sistema:
Substituindo o valor de :
Assim, isolando :
Para encontra e , basta determinar as inversas agora. Vamos fazer isso.
Passo 2
Temos que:
Então:
Temos que:
Então:
Além disso, temos:
Assim:
Então:
Legal, vamos determinar agora.
Passo 3
Temos que:
Então: