개념 이해
* 에너지 보존 : 야구의 총 기계 에너지 (잠재적 에너지 + 운동 에너지)는 비행 내내 일정하게 유지되어 공기 저항을 무시합니다.
* 잠재적 에너지 : 이것은 위치로 인해 물체에 저장된 에너지입니다. 야구의 경우 잠재적 에너지는 최고점에서 가장 높고 지상에서 가장 낮습니다.
* 운동 에너지 : 이것은 운동의 에너지입니다. 야구가 가장 빠르게 움직일 때 (처음에는 그리고 땅에 부딪 치기 직전) 가장 높습니다.
용액
1. 공기 저항 무시 : 우리는이 문제에 대해 공기 저항이 무시할 수 있다고 가정합니다. 이것은 계산을 크게 단순화합니다.
2. 가장 높은 지점 : 야구의 가장 높은 지점에서, 그 속도는 순간적으로 0입니다 (뒤로 내려 가기 전에 멈 춥니 다). 모든 초기 운동 에너지는 잠재적 에너지로 전환되었습니다.
3. 지면으로 돌아 가기 : 야구가 무너지면서 잠재적 에너지는 운동 에너지로 다시 변환됩니다. 에너지가 보존되기 때문에 지상의 운동 에너지는 초기 운동 에너지와 동일합니다.
4. 같은 속도, 반대 방향 : 야구의 운동 에너지는 시작과 끝에서 동일하기 때문에 속도도 동일합니다. 그러나 방향은 반전됩니다.
따라서 야구가지면에 부딪히는 속도는 초당 150 미터입니다.
