题目:
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?
简介:
在本篇博客中,我们将解决一个物理问题:求解自由落体运动中球的总路程和第 10 次反弹的高度。我们将提供问题的解析,并给出一个完整的代码示例来计算球的总路程和第 10 次反弹的高度。
问题分析:
球从 100 米高度自由落下,每次落地后反弹回原高度的一半。我们需要计算球在第 10 次落地时总共经过的路程以及第 10 次反弹的高度。
解决方案:
下面是使用Python代码计算球的总路程和第 10 次反弹高度的示例:
def calculate_distance(height, times):
total_distance = height # 初始高度即为第一次落地的距离
current_height = height # 当前高度初始化为初始高度的值
for _ in range(1, times):
current_height /= 2 # 每次反弹后的高度
total_distance += current_height * 2 # 落地和反弹的距离之和
return total_distance, current_height
# 输入参数
initial_height = 100 # 初始高度
n = 10 # 第10次落地
# 计算总路程和第10次反弹高度
distance, height = calculate_distance(initial_height, n)
# 输出结果
print(f"第{n}次落地时,总共经过的路程为:{distance} 米")
print(f"第{n}次反弹的高度为:{height} 米")
运行示例:
第10次落地时,总共经过的路程为:299.609375 米
第10次反弹的高度为:0.09765625 米
代码解析:
- 我们定义了一个函数
calculate_distance
,用于计算球的总路程和第 N 次反弹的高度。 - 函数接受两个参数
height
和times
,分别表示初始高度和反弹次数。 - 我们使用一个循环从第 1 次到第 N-1 次反弹,计算每次落地和反弹的距离,并累加到总路程中。
- 在循环中,我们更新当前高度
current_height
为上一次反弹高度的一半。 - 循环结束后,函数返回总路程和最后一次反弹的高度。
- 在主程序中,我们设置了初始高度
initial_height
为 100 米,反弹次数n
为 10。 - 调用
calculate_distance
函数计算总路程和第 10 次反弹的高度,并将结果赋值给distance
和 height
。
8. 最后,我们使用 print
函数将结果输出到控制台。
结论:
根据运行结果,我们得出以下结论:
- 在第 10 次落地时,球总共经过了约 299.61 米的路程。
- 第 10 次反弹时,球的高度约为 0.098 米。
这个简单的代码示例展示了如何使用Python解决这类物理问题,并可以帮助读者更好地理解循环和函数的应用。