https://pintia.cn/problem-sets/994805046380707840/problems/994805048788238336
L3-013 非常弹的球 (30 分)
刚上高一的森森为了学好物理,买了一个“非常弹”的球。虽然说是非常弹的球,其实也就是一般的弹力球而已。森森玩了一会儿弹力球后突然想到,假如他在地上用力弹球,球最远能弹到多远去呢?他不太会,你能帮他解决吗?当然为了刚学习物理的森森,我们对环境做一些简化:
- 假设森森是一个质点,以森森为原点设立坐标轴,则森森位于(0, 0)点。
- 小球质量为w/100w/100w/100 千克(kg),重力加速度为9.8米/秒平方(m/s2m/s^2m/s2)。
- 森森在地上用力弹球的过程可简化为球从(0, 0)点以某个森森选择的角度angangang (0<ang<π/20 < ang < \pi/20<ang<π/2) 向第一象限抛出,抛出时假设动能为1000 焦耳(J)。
- 小球在空中仅受重力作用,球纵坐标为0时可视作落地,落地时损失p%p\%p%动能并反弹。
- 地面可视为刚体,忽略小球形状、空气阻力及摩擦阻力等。
森森为你准备的公式:
- 动能公式:E=m×v2/2E = m\times v^2 / 2E=m×v2/2
- 牛顿力学公式:F=m×aF = m\times aF=m×a
- 重力:G=m×gG = m\times gG=m×g
其中:
- EEE - 动能,单位为“焦耳”
- mmm - 质量,单位为“千克”
- vvv - 速度,单位为“米/秒”
- aaa - 加速度,单位为“米/秒平方”
- ggg - 重力加速度
输入格式:
输入在一行中给出两个整数:1≤w≤10001 \le w \le 10001≤w≤1000 和 1≤p≤1001 \le p \le 1001≤p≤100,分别表示放大100倍的小球质量、以及损失动力的百分比ppp。
输出格式:
在一行输出最远的投掷距离,保留3位小数。
输入样例:
100 90
输出样例:
226.757
思路:真的是物理知识。我们设小球抛出的速度为v,与水平的夹角为θ,那么该球再次落到地面所用的时间为:t=2vsinθ/g,那么水平位移为:x=vcosθt,带入t我们可以得到:x=2sinθcosθ(v^2)/g,那么当sinθcosθ最大值时,有最大水平位移, 很显然θ=45°,带入可得: x=(v^2)/g,又动能E=m(v^2)/2,因此:x=2E/(mg),那么问题就相当简单了。
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<map>
#include<algorithm>
#define INF 0x3f3f3f3f
#define EPS 1e-12
typedef long long ll;
using namespace std;
//角45° 最优解
double e,v,w;
double g=9.8;
double p;
int main()
{
scanf("%lf %lf",&w,&p);
w/=100; //得到小球质量(kg)
e=1000;
double sum=0;
while(e>=EPS)
{
sum+=2*e/(w*g);
e*=(100-p)/100.0;
}
printf("%.3f\n",sum);
return 0;
}