Задача: Прыгающий мяч

jumping_ball.py

from math import sqrt, pi, cos, sin, atan2

# ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
try:
  h0 = float(input('Введите высоту H0 ≥ 0 броска мяча (м): '))
  if h0 < 0: raise ValueError
  v0 = float(input('Введите скорость мяча V0 ≥ 0 в момент броска (м/с): '))
  if v0 < 0: raise ValueError
  a0 = float(input('Введите угол A0 броска мяча относительно горизонта (°): '))
  t = float(input('Введите текущее время T ≥ 0 с момента броска (с): '))
  if t < 0: raise ValueError
except ValueError:
  print('Неверное значение!')
  exit(1)

print()

# ОСНОВНЫЕ РАСЧЁТЫ
g = 9.81  # ускорение свободного падения
a0 = a0 * pi / 180  # перевод градусов в радианы

# Скорость движения мяча вправо и вверх
v0x = v0 * cos(a0)
v0y = v0 * sin(a0)

# Скорость в момент удара о землю
vf = sqrt(v0y**2 + 2*g*h0)
# Период времени между ударами мяча о землю
p = 2 * vf / g

# Время от удара о землю до того момента, когда мяч окажется 
# на высоте H0, под углом A0 и будет иметь скорость V0
ts = (vf - v0y) / g

# Время, прошедшее с момента последнего удара о землю
tc = (t + ts) % p if p != 0 else 0

# Высота, на которой находится мяч в момент времени T
h = (vf - g * tc/2) * tc

# Положение мяча по горизонтали в момент времени T
x = v0x * t

# ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАСЧЁТЫ
# Текущая скорость по вертикали и горизонтали
vy = vf - g * tc
vx = v0x

# Текущая скорость
v = sqrt(vx**2 + vy**2)

# Текущий угол
a = atan2(vy, vx)

# Максимальная высота
hmax = (vf - g * p/4) * p/2

# ВЫВОД РЕЗУЛЬТАТОВ
print(f'Смещение X по горизонтали = {x:.3f} м')
print(f'Высота мяча H = {h:.3f} м')
print(f'Скорость мяча V = {v:.3f} м/с')
print(f'Угол движения A = {a*180/pi:.3f}°')
print(f'Максимальная высота Hmax = {hmax:.3f} м')
print(f'Период времени между ударами о землю P = {p:.3f} с')