Для того чтобы определить скорость, применяем закон сохранения энергии. Пусть шар массой m движется со скоростью v. Тогда его кинетическая энергия равна (E_k = \frac{1}{2}mv^2).

Потенциальная энергия шара, находящегося на высоте h над поверхностью земли, равна (E_p = mgh), где g - ускорение свободного падения.

Сумма кинетической и потенциальной энергий на любой высоте остается постоянной, если не учитывать потери энергии на трение и другие силы сопротивления:

[E_k + E_p = \text{const} ]
[\frac{1}{2}mv^2 + mgh = \text{const} ]
[\frac{1}{2}v^2 + gh = \text{const} ]
[v^2 = 2gh ]
[v = \sqrt{2gh} ]

Это выражение дает скорость, с которой шар массой m должен двигаться при падении с высоты h над поверхностью земли.