Förstå koncepten

* Conservation of Energy: Baseballens totala mekaniska energi (potentiell energi + kinetisk energi) förblir konstant under hela flygningen, vilket försummar luftmotstånd.

* Potentiell energi: Detta är energin lagrad i ett objekt på grund av dess position. För baseball är potentiell energi högst på sin topp och lägst på marken.

* kinetisk energi: Detta är rörelsens energi. Det är högst när basebollet rör sig snabbast (i början och strax innan du träffar marken).

Lösningen

1. ignorerar luftmotstånd: Vi antar att luftmotstånd är försumbar för detta problem. Detta förenklar beräkningen avsevärt.

2. vid den högsta punkten: Vid basebollets högsta punkt är hastigheten tillfälligt noll (den stannar innan den faller ner). All dess initiala kinetiska energi har omvandlats till potentiell energi.

3. tillbaka till marken: När basebollet faller omvandlas potentiell energi tillbaka till kinetisk energi. Eftersom energi bevaras kommer den kinetiska energin på marken att vara lika med den initiala kinetiska energin.

4. Samma hastighet, motsatt riktning: Eftersom basebollets kinetiska energi är densamma i början och slutet kommer dess hastighet också att vara densamma. Riktningen kommer dock att vändas.

Därför är basebollets hastighet när den träffar marken 150 meter per sekund.