Deck 13: The Laplace Transform
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
سؤال
فتح الحزمة
قم بالتسجيل لفتح البطاقات في هذه المجموعة!
Unlock Deck
Unlock Deck
1/90
العب
ملء الشاشة (f)
Deck 13: The Laplace Transform
1
Find F ( s ) if


Consider the function.
Consider the formula for Laplace transform.
Substitute
for
.
Therefore, the Laplace transform of the function
is
.
Consider the formula for Laplace transform.
Substitute
for
.
Therefore, the Laplace transform of the function
is
. 2
Find the Laplace transform of the function f ( t ) = te at sin ( t ) ( t 4).
Write the expression of the Laplace transform of
.
Substitute
for
.
Simplify further.
Thus, the Laplace transform of
is
.
.
Substitute
for
.
Simplify further.
Thus, the Laplace transform of
is
. 3
Given the following functions F ( s ), find the inverse Laplace transform of each function.
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

(a)
Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,
(b)
Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,
(c)
Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,

Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,
(b)Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,
(c)Consider the following function:
The function
is
Express
in a partial fraction expansion.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
Calculate the value of
.
The partial fraction expansion of
is,
Now apply inverse Laplace transforms on both sides.
Therefore, the function
is,
4
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
5
Find the inverse Laplace transform of the function F ( s ) using the convolution integral.


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
6
The switch in the circuit in Fig. P13.63 has been closed for a long time and is opened at t = 0. Find i ( t ) for t 0, using Laplace transforms.
Figure P13.63
Figure P13.63
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
7
The Laplace transform function for the output voltage of a network is expressed in the following form:
Determine the value of this voltage; that is, v o ( t ) at t
a. 6 V
b. 2 V
c. 12 V
d. 4 V
Determine the value of this voltage; that is, v o ( t ) at t
a. 6 V
b. 2 V
c. 12 V
d. 4 V
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
8
Given
find f ( t ).
find f ( t ). فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
9
In the circuit in Fig. E3.18, the switch opens at t = 0. Use Laplace transforms to find v o ( t ) for t 0.
Figure E3.18
Figure E3.18
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
10
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
11
Find f ( t ) using the convolution integral if


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
12
The switch in the circuit in Fig. P13.64 has been closed for a long time and is opened at t = 0. Find i ( t ) for t 0 using Laplace transforms.
Figure P13.64
Figure P13.64
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
13
Use the time-shifting theorem to determine [ f ( t )], where f ( t ) = [e ( t 2) e 2( t 2) ] u ( t 2).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
14
Find F ( s ) if f ( t ) = e at sin t u(t 1).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
15
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)
(c)
(d)

(a)
(b)
(c)
(d)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
16
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
17
Find f ( t ) using convolution if F ( s ) is


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
18
The switch in the circuit in Fig. P13.65 has been closed for a long time and is opened at t = 0. Find i ( t ) for t 0 using Laplace transforms.
Figure P13.65
Figure P13.65
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
19
If f ( t ) = te ( t 1) u ( t 1) e ( t 1) u ( t 1), determine F ( s ) using the time-shifting theorem.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
20
Determine f ( t ) if F ( s ) = s /( s + 1) 2.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
21
In the circuit in Fig. E3.19, the switch opens at t = 0. Use Laplace transforms to find i ( t ) for t 0.
Figure E3.19
Figure E3.19
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
22
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
23
Find f ( t ) using convolution if F ( s ) is
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
24
In the circuit shown in Fig. P13.66, switch action occurs at t = 0. Determine the voltage u 0 (t), t 0 using Laplace transforms.
Figure P13.66
Figure P13.66
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
25
The output of a network is expressed as
Determine the output as a function of time.
a.
b.
c.
d.

Determine the output as a function of time.
a.
b.
c.
d.

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
26
Find F ( s ) if f ( t ) = te at u ( t 4).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
27
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)
(c)
(d)

(a)
(b)
(c)
(d)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
28
Find the inverse Laplace transform of the following functions.
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
29
Find the initial and final values of f ( t ) if F ( s ) is given as
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
30
Use property number 7 to find [ f ( t )] if f ( t ) = t e at u ( t 1).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
31
If F ( s ) = ( s + 2)/ s 2 ( s + 1), find f ( t ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
32
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
33
Find f ( t ) if F ( s ) is given by the following functions:
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
34
Determine the initial and final values of f ( t ) if F ( s ) is given by the expressions
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
35
Find F ( s ) if f ( t ) = e 4 t ( t e t ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
36
Use the results of property 3 and the fact that if f ( t ) = e t sin t , then F ( s ) = 1/( s + 1) 2 + 1 to find the Laplace transform of f ( t ) = e 2 t sin 2 t.
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
37
Given the following functions F ( s ), find the inverse Laplace transform of each function.
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
38
Find the inverse Laplace transform of the following functions.
(a)
(b)
(c)
(d)

(a)
(b)
(c)
(d)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
39
Find the final values of the time function f ( t ) given that
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
40
Solve the following differential equation using Laplace transforms:
a. [ 2 e 2 t + e 4 t 3e 3t ] u ( t )
b. [ 3 e 2t + e 4 t + e 3 t ] u ( t )
c. [ e 2t + e 4 t 2 e 3 t ] u ( t )
d. [ 4 e 2t e 4 2 e 3 t ] u ( t )
a. [ 2 e 2 t + e 4 t 3e 3t ] u ( t )
b. [ 3 e 2t + e 4 t + e 3 t ] u ( t )
c. [ e 2t + e 4 t 2 e 3 t ] u ( t )
d. [ 4 e 2t e 4 2 e 3 t ] u ( t )
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
41
Given
find f ( t ).
find f ( t ). فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
42
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
43
Find f ( t ) if F ( s ) is given by the following function:
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
44
Find the final values of the time function f ( t ) given that
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
45
Use property number 5 to find [ f ( t )] if f ( t ) = e at u ( t 1).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
46
Find [ f ( t )] if f ( t ) = t 2 e at ( t 2).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
47
Find f ( t ) if F ( s ) is given by the expression.
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
48
Find the inverse Laplace transform of the function
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
49
Find the initial and final values of the time function f ( t ) if F ( s ) is given as
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
50
Find f ( t ) if F ( s ) = 10( s + 6)/ s ( s + 1)( s + 3).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
51
Find the initial and final values of the function f ( t ) if F ( s ) = is given by the expression


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
52
Find the inverse Laplace transform of F ( s ) where
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
53
Find f ( t ) if F ( s ) is given by the expression
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
54
Find the initial and final values of f ( t ) if F ( s ) is given as
(a)
(b)
(c)

(a)
(b)
(c)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
55
If f ( t ) = e at , show that F ( s ) = 1/( s + a ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
56
Find the Laplace transform of the function f ( t ) = e at ( t 1).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
57
If f ( t ) = t sin ( t ) u ( t 1), find F ( s ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
58
Find the inverse Laplace transform of the function
.
. فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
59
Use Laplace transforms to solve the following differential equations.
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
60
In the network in Fig. P13.57, the switch opens at t = 0. Use Laplace transforms to find v o ( t ) for t 0.
Figure P13.57
Figure P13.57
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
61
The output function of a network is expressed using Laplace transforms in the following form:
Find the output v o ( t ) as a function of time.
a. [ 12 + 3 e 2 t + 4 e t ] u ( t ) V
b. [ 2 + 4 e 2 t + 8 e t ] u ( t )V
c. [ 6 + 6 e 2 t 12 e t ] u ( t ) V
d. [ 3 + 2 e 2 t 6 e t ] u ( t )V
Find the output v o ( t ) as a function of time.
a. [ 12 + 3 e 2 t + 4 e t ] u ( t ) V
b. [ 2 + 4 e 2 t + 8 e t ] u ( t )V
c. [ 6 + 6 e 2 t 12 e t ] u ( t ) V
d. [ 3 + 2 e 2 t 6 e t ] u ( t )V
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
62
If F ( s ) = 12( s + 2)/ s ( s + 1), find f ( t ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
63
Find the initial and final values of the time function f ( t ) if


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
64
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
65
Solve the following integrodifferential equation using Laplace transforms.
t 0
t 0 فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
66
In the circuit in Fig. P13.58, the switch moves from position 1 to position 2 at t = 0. Use Laplace transforms to find v ( t ) for t 0.
Figure P13.58
Figure P13.58
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
67
Use the time-shifting theorem to determine [ f ( t )] where f ( t )=[ t 1 + e ( t 1) ] u ( t 1).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
68
If f ( t ) = e at sin t, show that


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
69
If F ( s ) = ( s + 1) 2 ( s + 3) 2 /( s + 2)( s + 4), find f ( t ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
70
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
71
Solve the following integrodifferential equation using Laplace transforms.
, y(0) = 0, t 0
, y(0) = 0, t 0 فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
72
In the network in Fig. P13.59, the switch opens at t = 0. Use Laplace transforms to find i ( t) for t 0.
Figure P13.59
Figure P13.59
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
73
If f ( t ) = sin t, show that F ( s ) = /( s 2 + 2 ).
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
74
Given
, find f ( t ).
, find f ( t ). فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
75
Use the Laplace transform to find y ( t ) if


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
76
Given the following functions F ( s ), find f ( t ).
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
77
Solve the following differential equations using Laplace transforms.
(a)
(b)

(a)
(b)

فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
78
In the network in Fig. P13.60, the switch opens at t = 0. Use Laplace transforms to find i ( t ) for t 0.
Figure P13.60
Figure P13.60
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
79
The Laplace transform function representing the output voltage of a network is expressed as
Determine the value of v o ( t ) at t = 100 ms.
a. 0.64 V
b. 0.45 V
c. 0.33 V
d. 0.24 V
Determine the value of v o ( t ) at t = 100 ms.
a. 0.64 V
b. 0.45 V
c. 0.33 V
d. 0.24 V
فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck
80
If f(t) = e at , show that F ( s ) =


فتح الحزمة
افتح القفل للوصول البطاقات البالغ عددها 90 في هذه المجموعة.
فتح الحزمة
k this deck

