一个球从100m高度自由落下,每次落地后反弹回原高度的一半,再落下,再反弹。求它在第10次落地时,共经过多少米,第10次反弹多高。python
时间: 2024-09-24 17:05:24 浏览: 42
当一个球自由落下并弹跳时,我们可以采用数学模型来计算总距离和最后一次反弹的高度。每次落地后的反弹高度是前一次落下的高度的一半,直到下落到地面不再反弹。
首先,我们需要明白每次跳跃过程的距离包括两个阶段:下降阶段和上升阶段。假设初始高度为 \( h_0 \) = 100 米,对于第一次落地,总路程是 \( h_0 \)。从第二次开始,每次下降都是上一次的两倍,上升则是一半。这是一个等比数列问题。
设第 \( n \) 次落地总路程为 \( S_n \),首次落地 \( S_1 = h_0 \),后续每次 \( S_{n+1} = 2S_n + h_0 \) (因为除了最初的 \( h_0 \),每次还有下落和上升各 \( h_0 \) 的距离)。我们只需要计算到第10次落地的总路程。
至于第10次反弹的高度,由于是每次下落后的一半,所以 \( h_{10th\_bounce} = h_0 / 2^{(10-1)} \)。
下面是一个简单的 Python 函数来计算这两个值:
```python
def total_distance_and_rebound(height=100, bounce_count=10):
total_distance = height
for _ in range(1, bounce_count):
total_distance *= 2 # 下降阶段
total_distance += height # 上升阶段
rebound_height = height / (2 ** (bounce_count - 1))
return total_distance, rebound_height
total, rebound = total_distance_and_rebound()
print(f"第10次落地时,球共经过了 {total:.2f} 米,第10次反弹的高度是 {rebound:.2f} 米。")
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