Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 1 414 работающих калькуляторов

АЛГЕБРА И УРАВНЕНИЯ · ОНЛАЙН

Высота подъёма мяча после n-го отскока

После каждого удара о пол мяч поднимается на меньшую высоту, причём отношение соседних высот примерно постоянно. Такая последовательность — геометрическая прогрессия: h₁, h₁q, h₁q², … Введите высоту первого подъёма, долю q и номер отскока, а калькулятор найдёт высоту n-го подъёма и сумму высот первых n подъёмов.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Высота, на которую мяч поднялся после первого удара о пол. Любая единица длины, результат в той же единице.
Во сколько долей предыдущего подъёма укладывается следующий. Для мяча число от 0 до 1; 0,6 означает 60 %.
Целое число от 1: 1 — первый подъём после удара о пол.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Геометрическая прогрессия

Член номер n0,288
Сумма первых n1,568

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Как рассчитать высоту мяча после нескольких отскоков

Подпрыгивающий мяч — одна из самых наглядных геометрических прогрессий. Каждый следующий подъём ниже предыдущего в одно и то же число раз, поэтому высоту n-го подъёма можно вычислить без пошагового пересчёта по формуле hₙ = h₁·qⁿ⁻¹.

Калькулятор принимает высоту первого подъёма, долю q и номер отскока. Он выдаёт высоту n-го подъёма и сумму высот первых n подъёмов, что полезно и для школьных задач, и для грубой оценки поведения реального мяча.

Почему высоты образуют геометрическую прогрессию

Если после каждого удара мяч сохраняет одну и ту же долю q прежней высоты, то h₂ = h₁q, h₃ = h₂q = h₁q² и так далее. Отношение соседних членов постоянно — это определение геометрической прогрессии, а число q называют её знаменателем.

Для мяча q лежит между 0 и 1: при q = 1 он отскакивал бы вечно на одну высоту, при q = 0 не отскакивал бы совсем. Поэтому в калькуляторе доля ограничена отрезком от 0 до 1.

Откуда берётся доля q

В физике удар описывают коэффициентом восстановления e — отношением скорости после удара к скорости до него. Высота подъёма пропорциональна квадрату скорости, значит q = e². Для e = 0,8 получаем q = 0,64: мяч поднимается на 64 % прежней высоты.

На практике проще измерить q прямо: уронить мяч с высоты h₀ и замерить первый подъём h₁, тогда q = h₁/h₀. Желательно проверить повторное значение на втором ударе, чтобы убедиться, что отношение сохраняется.

Разбор: высота третьего подъёма

Пусть первый подъём равен 0,8 м, а q = 0,6. Второй подъём составит 0,8·0,6 = 0,48 м, третий — 0,48·0,6 = 0,288 м. Формула даёт то же без промежуточных шагов: 0,8·0,6² = 0,288 м.

Сумма высот первых трёх подъёмов равна 0,8 + 0,48 + 0,288 = 1,568 м. Это не путь мяча, а сумма высот: она нужна, когда по условию задачи складываются именно высоты подъёмов.

Разбор: падение с одного метра

Мяч падает с высоты 1 м, после каждого удара поднимается на 64 % предыдущей высоты. Первый подъём равен 0,64 м, второй 0,4096 м, третий 0,262144 м. В калькулятор вводим h₁ = 0,64, q = 0,64 и n = 3.

Полный путь мяча до вершины третьего подъёма складывается из начального падения, двух полных «вверх и вниз» и последнего подъёма: 1 + 2·(0,64 + 0,4096) + 0,262144 = 3,361344 м. Для бесконечного числа отскоков путь равен 1 + 2·0,64/0,36 ≈ 4,556 м: прогрессия сходится, потому что q меньше единицы.

Что происходит при большом числе отскоков

Высоты стремятся к нулю: при q = 0,8 и h₁ = 1,5 м десятый подъём составляет всего 0,2013 м, то есть около 20 см. Чем ближе q к единице, тем медленнее затухание и тем больше отскоков до заметной потери высоты.

Сумма высот подъёмов при q < 1 ограничена величиной h₁/(1 − q). Для h₁ = 0,8 м и q = 0,6 она никогда не превысит 2 м, сколько бы ни было отскоков. Если q = 1, сумма растёт линейно: n·h₁.

Где модель перестаёт работать

Реальный мяч подчиняется идеальной прогрессии лишь приближённо. Коэффициент восстановления зависит от скорости удара, температуры, давления в мяче и твёрдости поверхности, а на малых высотах заметную роль играют вращение и неровности пола.

Кроме того, сопротивление воздуха уменьшает каждый подъём. Расчёт полезен как первая оценка и учебная модель; для точных прогнозов лучше измерить высоты нескольких подъёмов и проверить, насколько постоянна доля q.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

hₙ = h₁ · qⁿ⁻¹, Sₙ = h₁ · (1 − qⁿ) / (1 − q)

Проверенные примеры

Третий отскок

Первый подъём 0,8 м, каждый следующий равен 0,6 предыдущего. Какова высота третьего подъёма?

h₃ = 0,8 · 0,6² = 0,8 · 0,36 = 0,288 м. Сумма трёх подъёмов 0,8 + 0,48 + 0,288 = 1,568 м.

Падение с метра

Мяч падает с 1 м и после каждого удара поднимается на 64 % предыдущей высоты. Высота третьего подъёма?

h₁ = 0,64 м, q = 0,64. h₃ = 0,64 · 0,64² = 0,262144 м; сумма трёх подъёмов 1,311744 м.

Десятый отскок

Первый подъём 1,5 м, q = 0,8. Высота десятого подъёма?

h₁₀ = 1,5 · 0,8⁹ = 0,2013 м, то есть около 20 см.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Измерьте или задайте высоту первого подъёма h₁ после первого удара о пол.
  2. Определите долю q: высота второго подъёма, делённая на высоту первого.
  3. Введите номер отскока n и нажмите «Вычислить».
  4. Результат «Член номер n» — высота n-го подъёма, «Сумма первых n» — сумма высот первых n подъёмов.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Как найти долю q по измерениям?

Измерьте высоты двух соседних подъёмов и разделите вторую на первую. Если мяч бросали с высоты h₀, то q равна отношению высоты первого подъёма к h₀.

Как q связана с коэффициентом восстановления?

Высота пропорциональна квадрату скорости, поэтому q равна квадрату коэффициента восстановления скорости e. При e = 0,8 получается q = 0,64.

Почему сумма высот не равна пройденному пути?

Мяч поднимается и опускается, поэтому путь содержит каждую высоту дважды, а также начальное падение. Сумма из этой страницы — только сумма высот подъёмов.

Похожие калькуляторы

▦АЛГЕБРА

N-й член геометрической прогрессии

N-й член геометрической прогрессии: Геометрическая прогрессия задаётся первым членом и постоянным отношением соседних элементов. поиск очередного шага повторного умножения и сравнение роста либо убывания последовательности. Укажите значения и получите вычисление с контрольными примерами.

ƒАЛГЕБРА

Анализ многочлена: корни, экстремумы, интеграл, схема Горнера

Анализ многочлена до шестой степени: вещественные и комплексные корни, производные, экстремумы, интеграл на отрезке, деление по схеме Горнера и восстановление по корням.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_010223/

Предварительный просмотр