10) В положении 1 кинетическая энергия камня (А) ______ его кинетической энергии в положении 3. Потенциальная энергия в положении 1 (Б) ______ потенциальной энергии в положении 3. На участке 1-2 сила трения совершает (В) ______ работу. При этом внутренняя энергия камня в процессе движения (Г) ______.

Решение:

Рассмотрим движение камня. По мере движения вниз, потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая — увеличивается. Сила трения совершает отрицательную работу, уменьшая механическую энергию камня, но эта энергия переходит во внутреннюю энергию камня и поверхности, вызывая их нагрев. Поэтому внутренняя энергия увеличивается.

1. (А) больше — так как положение 1 выше положения 3, то потенциальная энергия в положении 1 больше, а следовательно, кинетическая энергия в положении 1 меньше, чем в положении 3, если предположить, что конечная скорость в 3 больше начальной в 1. Но если исходить из общих принципов, то кинетическая энергия в положении 1, скорее всего, будет меньше, чем в положении 3 (так как потенциальная энергия больше). Однако, если рассматривать случай, когда камень падает с высоты, то в верхней точке (положение 1) кинетическая энергия минимальна (или равна нулю, если он только начинает падать), а в нижней (положение 3) — максимальна. Предполагая, что положение 1 - это верхняя точка, а 3 - нижняя, то кинетическая энергия в положении 1 будет меньше, чем в положении 3. Но если в положении 1 кинетическая энергия равна нулю, а в положении 3 она есть, то в положении 3 она больше. Давайте переформулируем: если в положении 1 кинетическая энергия равна 0, а в положении 3 она больше 0, то в положении 3 кинетическая энергия больше. Если же рассматривать начальную и конечную точки движения, то кинетическая энергия в начальной точке (1) обычно меньше, чем в конечной (3), при падении.
2. (Б) больше — потенциальная энергия зависит от высоты. Если положение 1 выше положения 3, то потенциальная энергия в положении 1 больше.
3. (В) отрицательную — сила трения всегда совершает отрицательную работу, так как она направлена против движения.
4. (Г) увеличивается — работа силы трения переходит во внутреннюю энергию, вызывая нагрев.

Ответ: (А) больше, (Б) больше, (В) отрицательную, (Г) увеличивается.