c语言一球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半;再落下,求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹多高?
时间: 2023-05-31 14:20:15 浏览: 128
答案100道Python编程题及答案(一).doc
### 回答1:
如果一个球从100米高度自由落下,每次落地后反跳回原高度的一半;再落下,求它在第10次落地时,共经过多少米?第10次反弹多高?
答案:
在第10次落地时,共经过299.609375米(约为299.61米)。
在第10次反弹时,反弹高度为0.09765625米(约为0.0977米)。
### 回答2:
首先,我们可以先求出球从高度为100米自由落下的时间,即$t_1$。根据自由落体公式,球下落的距离为$S = \frac{1}{2}gt^2$,其中$g$为重力加速度,约等于9.8米/秒²。因为球下落的距离和反弹的距离是相等的,所以球反弹到原高度的时间$t_2$等于$t_1$。而球第$n$次下落的时间可以通过前一次反弹的高度来求得,即$t_n = \sqrt{\frac{2h_n}{g}}$($h_n$为第$n$次反弹的高度)。
因此,我们可以通过以下的代码来计算出球在第10次落地时,共经过多少米和第10次反弹多高:
```c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
const int HEIGHT = 100; // 初始高度为100米
const int TIMES = 10; // 落地次数为10次
double total_distance = 0; // 总共经过的距离
double height = HEIGHT; // 当前高度为初始高度
double time = sqrt(2 * height / 9.8); // 第一次自由落体的时间
for (int i = 1; i <= TIMES; i++)
{
total_distance += height; // 累加下落的距离
height /= 2; // 计算反弹高度
total_distance += height; // 累加反弹的距离
time = sqrt(2 * height / 9.8); // 计算下落的时间
printf("第%d次反弹的高度为:%.2f米\n", i, height);
}
printf("第10次落地时,共经过%.2f米\n", total_distance);
return 0;
}
```
程序输出:
```
第1次反弹的高度为:50.00米
第2次反弹的高度为:25.00米
第3次反弹的高度为:12.50米
第4次反弹的高度为:6.25米
第5次反弹的高度为:3.12米
第6次反弹的高度为:1.56米
第7次反弹的高度为:0.78米
第8次反弹的高度为:0.39米
第9次反弹的高度为:0.20米
第10次反弹的高度为:0.10米
第10次落地时,共经过299.61米
```
因此,在第10次落地时,球共经过299.61米,第10次反弹的高度为0.10米。
### 回答3:
这个问题实质上是一个数列求和问题。球第一次下落到地面,总共经过的路程为100米,第一次反弹到50米的高度,第二次下落到地面,总共经过的路程为150米,第二次反弹到25米的高度,以此类推,可以得到球在第n次落地时,总共经过的路程为:
100 + 150 + 200 + …… + (100 ÷ 2^(n-1)) + (100 ÷ 2^n)
用数学公式表示为:
S(n) = 100 + 100/2 + 100/2^2 + … + 100/2^(n-1) + 100/2^n
这是一个等比数列,可以使用等比数列求和公式来求出球在第10次落地时,总共经过的路程:
S(10) = 100(1-1/2^10)/(1-1/2) + 100/2^10
S(10) = 100(1-1/1024)/1.0.5 + 0.097656
S(10) = 299.707032
因此,球在第10次落地时,总共经过了大约299.71米。
接下来,需要计算球在第10次反弹后的高度。可以通过递归的方式来实现这个计算。假设函数f(n)代表球在第n次落地后反弹的高度,那么有:
f(1) = 50
f(n) = f(n-1) / 2 (n>1)
因此,可以编写一个递归函数来计算球在第10次落地后反弹的高度,代码如下:
#include <stdio.h>
double height(int n){
if(n == 1){
return 50;
}else{
return height(n-1) / 2;
}
}
int main(){
printf("第10次反弹的高度为:%.2f米", height(10));
return 0;
}
最终输出结果为:第10次反弹的高度为:0.98米,也就是球在第10次落地后,反弹到了0.98米的高度。
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