#1724. 高能粒子对撞实验

高能粒子对撞实验

高能粒子对撞实验

题目背景

在现代高能物理实验中,科学家们经常需要让两个大质量粒子发生正面对撞,以此来研究宇宙的本源。为了观测对撞过程,科学家在两个大质量粒子之间释放了一个极高速度的“光子探测器”,它会在两个大质量粒子之间来回反射,记录数据。

题目描述

在一条笔直的真空管道中,有两个大质量粒子 AABB,它们初始相距 DD 米。

  • 粒子 AAv1v_1 米/秒的速度向右运动。
  • 粒子 BBv2v_2 米/秒的速度向左运动。

在粒子 AA 出发的瞬间,从 AA 的表面发射出了一个“光子探测器”,其飞行速度为 VV 米/秒(保证 V>v1V > v_1V>v2V > v_2)。 光子探测器在碰到粒子 BB 后,会发生完全弹性碰撞并瞬间反弹,以同样的速度 VV 飞向粒子 AA;碰到 AA 后又会瞬间反弹飞向 BB……如此在两粒子间无限次折返,直到 AABB 发生对撞的那一刻被彻底摧毁。

根据相对论和微积分,光子探测器飞行的总路程 SS 可以表示为无限次反射路程的极限求和:

S=limni=1nsiS = \lim_{n \to \infty} \sum_{i=1}^{n} s_i

其中 sis_i 为探测器第 ii 次穿梭的距离。

现在给定初始距离 DD、两个大质量粒子的速度 v1,v2v_1, v_2 以及光子探测器的速度 VV,请你求出在探测器被摧毁前,它总共飞行了多少米?

输入格式

第一行包含一个整数 TT (1T1001 \le T \le 100),表示有 TT 组实验数据。 接下来 TT 行,每行包含四个整数 D,v1,v2,VD, v_1, v_2, V (1D,v1,v2,V1051 \le D, v_1, v_2, V \le 10^5),保证 VV 严格大于 v1v_1v2v_2

输出格式

对于每组实验,输出光子探测器飞行的总路程(结果保留两位小数)。

样例输入

2
100 10 15 50
250 20 30 100

样例输出

200.00
500.00

限制条件

  • 时间限制:1s
  • 空间限制:256MiB