python 小球从高度为H的位置落下,每次接触地面后反弹到上一次最高高度的一半。计算当小球第n (n>1) 次落地时小球运动的总长度L,以及第n次落地后反弹的最大高度h。
时间: 2024-10-09 10:12:12 浏览: 17
在Python中,我们可以通过循环和数学公式来解决这个问题。假设初始高度 H 和次数 n 已知。每次小球落地后的行程可以分解为两部分:下落阶段和上升阶段。
- 下落阶段:每次的高度都是前一次的一半,所以第 n 次下落的高度是 \( H / 2^{(n-1)} \)。
- 上升阶段:每次都等于下降阶段的前一次高度,即 \( H / 2^{(n-2)} \),因为第一次没有反弹,第二次是从第一次下落到再次反弹的高度。
总的长度 L 包括了所有下落阶段加上最后一次上升阶段,可以用等比数列求和公式计算:
\[ L = \sum_{i=0}^{n-1} 2H * \frac{1}{2^i} \]
上升的最大高度 h 是在第 n - 1 次反弹之后到达的,也就是:
\[ h = \frac{H}{2^{(n-2)}} \]
下面是一个简单的函数来计算总长度 L 和最大高度 h:
```python
def calculate(H, n):
# 总长度
total_length = sum(2 * H * (1/2**i) for i in range(n))
# 最大高度
max_height = H / (2**(n-2))
return total_length, max_height
# 示例
H = 100 # 初始高度
n = 5 # 第n次落地
L, h = calculate(H, n)
print(f"小球第{n}次落地时运动的总长度 L 是 {L},第{n}次落地后反弹的最大高度 h 是 {h}.")