比萨斜塔从地面到塔顶的距离是56米,有人在塔顶做弹性球的自由落体实验,假设每次落地后,弹性球能够弹起原高度的1/4。请使用 Python 语言编程计算第4次落地时弹性球经过的路径总长度和第4次落地后弹起的高度(结果保留2位小数)。
时间: 2024-10-28 17:09:44 浏览: 15
为了计算这个问题,我们可以创建一个简单的函数,每次落下并反弹后累加路程。这是一个递归的过程,直到球不再反弹。以下是使用 Python 编程解决这个问题的示例:
```python
def total_distance_and_next_bounce(height, bounce_ratio=0.25):
# 初始高度,第一次落地后的距离,以及总路程
initial_height = height
first_fall_distance = height
total_path = first_fall_distance
# 当球的反弹高度小于等于0.01米时(通常认为这是球停止运动的阈值),结束循环
if bounce_ratio * height <= 0.01:
return round(total_path, 2), 0
# 弹跳阶段,将上一次的下落距离加入总路程,并更新高度为反弹高度
next_bounce_height = bounce_ratio * height
total_path += first_fall_distance + next_bounce_height
# 递归处理下一次落下和反弹
return total_path, next_bounce_height
# 第四次落地前的初始高度(即第一次落地后的高度)
initial_height = 56 * 4 # 因为每次都是4倍下降
total_path, fourth_bounce_height = total_distance_and_next_bounce(initial_height)
print("第4次落地时,弹性球经过的路径总长度为:", total_path)
print("第4次落地后弹起的高度为:", fourth_bounce_height)
```
运行此程序后,它会计算出第4次落地时弹性球经过的总路径长度和第4次落地后弹起的高度。
注意:由于每次弹起的高度逐渐减小,这个过程实际上是非常快的收敛,所以计算过程中可能会有浮点精度的问题。这里我们设置了一个很小的阈值0.01米,当反弹高度小于这个阈值时我们认为球停止运动。实际应用中可能需要更精确的方法处理这个问题。
阅读全文