编写Python代码求解竖直上抛铁球的初速度

推导依据 #

基于竖直上抛运动的物理规律，初速度可通过两种常见已知条件计算：

• 若已知最大上升高度h：利用最高点速度为0的运动学关系，推导得公式：v₀ = √(2gh)，其中g取标准重力加速度9.8m/s²
• 若已知发射到落回原点的总飞行时间T：因上升与下落时间相等，总时间T = 2v₀/g，变形得公式：v₀ = gT/2

Python实现代码 #

import math

def get_initial_velocity():
    print("选择计算模式：")
    print("1. 输入最大上升高度")
    print("2. 输入总飞行时间")
    selection = input("请输入1或2：")
    
    g = 9.8
    initial_v = 0.0

    if selection == "1":
        height = float(input("输入最大高度（单位：米）："))
        if height <= 0:
            print("高度需为正数！")
            return
        initial_v = math.sqrt(2 * g * height)
        print(f"初速度：{initial_v:.2f} m/s")
    elif selection == "2":
        total_time = float(input("输入总飞行时间（单位：秒）："))
        if total_time <= 0:
            print("时间需为正数！")
            return
        initial_v = g * total_time / 2
        print(f"初速度：{initial_v:.2f} m/s")
    else:
        print("无效选项，请重新运行程序并选择1或2")

if __name__ == "__main__":
    get_initial_velocity()

使用提示 #

• 运行代码后按提示选择计算模式
• 输入合法的正数数值，程序会输出保留两位小数的初速度结果

内容的提问来源于stack exchange，提问作者lukashb