Ну ёлки палки! Перемудрил! И менял не в том диапазоне. До двух доганять надо было. Вообще по физике k=2. Еще физичнее домножать на экспоненту, но думаю это лишнее для взрыва

Добавлено через 1 минуту
а sqrt(x) = x^k при k=1/2, что входит в диапазон [0, 1], так что методы №два и №три - лишние

Попробуйте ещё
y = 1 / (k1 + k2 * x)
y = 1 / (k1 + k2 * x * x)
корень - не быстрая операция, коэффициентом обычно можно справиться