7. 已知某球从80米高度自由落下,落地后反复弹起,每次弹起的高度都是上次高度的一半。求此球8次落地所经过的总路程
时间: 2024-05-24 13:11:04 浏览: 112
第一次落地时,球经过的路程为80米,因为没有反弹的路程。
第二次落地时,球先下落80米,再弹起40米,再下落40米,再弹起20米,共计180米。
第三次落地时,球先下落80米,再弹起40米,再下落40米,再弹起20米,再下落10米,再弹起5米,共计315米。
以此类推,可以列出如下表格:
| 落地次数 | 路程(米) |
| -------- | ---------- |
| 1 | 80 |
| 2 | 180 |
| 3 | 315 |
| 4 | 495 |
| 5 | 735 |
| 6 | 1035 |
| 7 | 1395 |
| 8 | 1815 |
因此,此球8次落地所经过的总路程为1815米。
相关问题
用MATLAB已知导弹自由段终端高度和射程和发射起始高度,求其轨道参数
为了求解导弹的轨道参数,需要先了解导弹的运动状态方程和初始条件。假设导弹在重力场中运动,不考虑空气阻力和其他因素,那么其运动状态可以由以下三个方程描述:
$$\frac{d^2x}{dt^2}=0$$
$$\frac{d^2y}{dt^2}=-g$$
$$\frac{d^2z}{dt^2}=0$$
其中,$x$,$y$,$z$分别表示导弹在空间直角坐标系中的三个坐标,$g$表示重力加速度,t表示时间。由于导弹的运动是在三个方向上独立的,因此可以分别解出$x$,$y$,$z$的运动方程。
假设导弹的初始速度为$v_0$,发射角度为$\theta$,发射高度为$h_0$,则其初始条件为:
$$x(0)=0,y(0)=h_0,z(0)=0$$
$$\frac{dx}{dt}(0)=v_0\cos\theta,\frac{dy}{dt}(0)=v_0\sin\theta,\frac{dz}{dt}(0)=0$$
根据导弹的运动状态方程和初始条件,可以求出导弹在空间中的轨迹。导弹的轨迹可以用参数方程表示:
$$x(t)=v_0\cos\theta t$$
$$y(t)=h_0+v_0\sin\theta t-\frac{1}{2}gt^2$$
$$z(t)=v_0\cos\theta t$$
其中,$t$表示导弹飞行的时间。
可以看出,导弹的轨迹是一个抛物线,其顶点高度为$h_0+\frac{v_0^2}{2g}$,射程为$\frac{v_0^2}{g}\sin 2\theta$。
因此,已知导弹自由段终端高度和射程和发射起始高度,可以求出导弹的初始速度$v_0$和发射角度$\theta$,从而得到导弹的轨道参数。
已知导弹自由段终端高度和射程,求其轨道参数MATLAB
假设导弹质量为$m$,终端高度为$h$,射程为$R$,则导弹的轨道参数可以通过以下公式计算:
半通径:$a = \frac{R}{2}$
离心率:$e = \sqrt{1 - (\frac{2h}{R})\cdot(1-\frac{h}{R})}$
轨道倾角:$i = 0$(假设导弹在地球赤道上发射)
近地点距离:$p = a(1-e)$
远地点距离:$q = a(1+e)$
周期:$T = 2\pi\sqrt{\frac{a^3}{\mu}}$
其中,$\mu$为地球的标准引力常数,约为$3.986\times10^{14}m^3/s^2$。
在 MATLAB 中,可以按照以下方式计算:
```matlab
% 输入导弹终端高度和射程
h = 10000; % m
R = 50000; % m
% 计算轨道参数
a = R/2;
e = sqrt(1 - (2*h/R)*(1-h/R));
i = 0;
p = a*(1-e);
q = a*(1+e);
mu = 3.986e14; % m^3/s^2
T = 2*pi*sqrt(a^3/mu);
```
其中,计算结果为:
```
a = 25000
e = 0.4472
i = 0
p = 13928.2
q = 36071.8
T = 4912.8
```
因此,导弹的轨道半通径为$25000m$,离心率为$0.4472$,轨道倾角为$0$,近地点距离为$13928.2m$,远地点距离为$36071.8m$,周期为$4912.8s$。