4. Почему при падении тела его потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая увеличивается?

При падении тела его высота над землёй уменьшается, а значит, уменьшается и его потенциальная энергия (так как \( E_p = mgh \)).

В то же время, скорость тела увеличивается при падении (под действием силы тяжести). Увеличение скорости приводит к увеличению кинетической энергии (так как \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \)).

Согласно закону сохранения механической энергии (в идеальных условиях, без учета сопротивления воздуха), полная механическая энергия (сумма кинетической и потенциальной) остается постоянной. Поэтому уменьшение потенциальной энергии компенсируется увеличением кинетической энергии, и наоборот.

Ответ: При падении уменьшается высота, что снижает потенциальную энергию, но увеличивается скорость, что повышает кинетическую энергию.