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。(用c++)
时间: 2024-09-18 09:10:30 浏览: 86
当一个物体自由落体并按一定比例反弹时,我们可以采用循环和数学公式来解决这个问题。假设初始高度为 h = 100 米,每次落地后弹起的高度为前一次的一半。这是一个等比数列的问题。
对于第n次落地(包括第一次),总距离等于所有下落阶段的距离之和加上最后一次弹跳的距离。等比数列的和可以用公式 S_n = a * (1 - r^n) / (1 - r),其中 a 是首项(100米),r 是公比(0.5),n 是次数。
而对于第10次反弹,由于它是最后一次接触地面,所以它的高度就是a * r^(n-1),因为n=10。
下面是简单的C++代码来计算:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
double calculateTotalDistance(double initialHeight, double ratio, int n) {
double sum = initialHeight; // 下落阶段总和
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
if (i == n) {
continue; // 跳过最后一次落地后的反弹
}
double bounceHeight = initialHeight * pow(ratio, i);
sum += bounceHeight + initialHeight; // 每次落地的距离加上当前高度
}
return sum;
}
double calculateLastBounceHeight(double initialHeight, double ratio, int n) {
return initialHeight * pow(ratio, n - 1);
}
int main() {
double initialHeight = 100.0;
double ratio = 0.5;
int n = 10;
double totalDistance = calculateTotalDistance(initialHeight, ratio, n);
double lastBounceHeight = calculateLastBounceHeight(initialHeight, ratio, n);
cout << "在第10次落地时,球总共经过了 " << totalDistance << " 米。\n";
cout << "第10次反弹的高度为 " << lastBounceHeight << " 米。\n";
return 0;
}
```
当你运行这段程序,它会输出第10次落地时的总行程和第10次反弹的高度。注意这个计算假设每次落地都立即弹起,并且没有考虑空气阻力等因素。在实际应用中,这些因素可能会改变结果。
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