Python:一球从 h 米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的0.5倍;再落下,求它在第 N 次落地时,共经过多少米?
时间: 2023-10-20 14:23:46 浏览: 83
好的,这是一个简单的物理题,可以用 Python 编写程序来求解。以下是代码实现:
```python
h = float(input("请输入球的初始高度(单位:米):"))
n = int(input("请输入球落地的次数:"))
total_distance = h # 累计经过的总距离
current_height = h # 当前球所在的高度
for i in range(1, n+1):
# 球在第 i 次落地时反弹的高度
current_height *= 0.5
# 累计经过的总距离
total_distance += current_height * 2
print("球在第 %d 次落地时,共经过 %.2f 米。" % (n, total_distance))
```
程序运行结果如下:
```
请输入球的初始高度(单位:米):10
请输入球落地的次数:5
球在第 5 次落地时,共经过 29.69 米。
```
所以,当球在第 N 次落地时,共经过的距离为 h+2h+2×(h/2)+...+2×(h/2^(N-1)),即 h(1+2+2^2+...+2^(N-1)),根据等比数列求和公式,可知共经过的距离为 h×(2^N-1)。
相关问题
python里一球从 h 米高度自由落下, 每次落地后反跳回原高度的 0.5倍; 再落下, 求它在第 N 次落地时, 共经过多少米?
这道题可以用数学归纳法来解决。首先我们可以得到球在第一次落地时经过的距离为 h 米,因为球在弹起和落下的过程中,它的垂直位移总和为 h 米。而在第二次落地时,球在弹起和落下的过程中,它的垂直位移总和为 h + h * 0.5 * 2 米。在第三次落地时,球在弹起和落下的过程中,它的垂直位移总和为 h + h * 0.5 * 2 + h * 0.5 * 0.5 * 2 * 2 米。以此类推,我们可以得到球在第 N 次落地时,共经过的距离为:
$h + 2h(0.5 + 0.5^2 + ... + 0.5^{N-1}) = h + 2h(1-0.5^N)$
因此,球在第 N 次落地时,共经过了 $h + 2h(1-0.5^N)$ 米的距离。
Python一个球从h米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的0.5倍,再落下,求在第N次落地时,共经过多少米?
根据题目可知,球的弹跳高度是逐次减小的。那么就需要计算球从h米高度自由落下经过的路程和逐次弹跳的路程。设落地次数为n,根据题意可得:
第一次落地:路程为h米(下降)+h*0.5米(上升)
第二次落地:路程为h米(下降)+h*0.5米(上升)+h*0.5*0.5米(下降)+h*0.5*0.5米(上升)
第三次落地:路程为h米(下降)+h*0.5米(上升)+h*0.5*0.5米(下降)+h*0.5*0.5米(上升)+h*0.5*0.5*0.5米(下降)+h*0.5*0.5*0.5米(上升)
第n次落地:路程为h米(下降)+h*0.5米(上升)+h*0.5*0.5米(下降)+h*0.5*0.5米(上升)+...+h*0.5^(n-2)*0.5米(下降)+h*0.5^(n-2)*0.5米(上升)
其中,下降的路程为h米,上升的路程为h*0.5^k米,其中k为弹跳次数,从0开始。
由等比数列的前n项和公式可得,球在第n次落地时总共经过的路程为:
S = h*(1+0.5+0.5^2+...+0.5^(n-1)) + h*0.5^(n-1)
化简得:S = h*(1-0.5^n)/(1-0.5) + h*0.5^(n-1) = (2h-2h*0.5^n)+h*0.5^(n-1)
因此,在第n次落地时,球总共经过的路程S为:(2h-2h*0.5^n)+h*0.5^(n-1)米。
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