15) Камень свободно падает вертикально вниз. Изменяются ли перечисленные в первом столбце физические величины во время его движения вниз и если изменяются, то как? Установите соответствие между физическими величинами, перечисленными в первом столбце, и возможными видами их изменений, перечисленными во втором столбце. Влиянием сопротивления воздуха пренебречь. А) Скорость Б) Ускорение В) Кинетическая энергия Г) Потенциальная энергия 1) Увеличится 2) Уменьшится 3) Не изменится

Рассмотрим каждую физическую величину и определим, как она изменяется при свободном падении:

• А) Скорость: При свободном падении скорость камня увеличивается из-за действия силы тяжести. Сопротивлением воздуха пренебрегаем.
• Б) Ускорение: При свободном падении на камень действует только сила тяжести (сопротивлением воздуха пренебрегаем), которая создает постоянное ускорение, равное ускорению свободного падения (g ≈ 9.8 м/с²). Следовательно, ускорение не изменяется.
• В) Кинетическая энергия: Кинетическая энергия определяется формулой $$E_k = \frac{1}{2}mv^2$$. Так как скорость увеличивается, то и кинетическая энергия увеличивается.
• Г) Потенциальная энергия: Потенциальная энергия определяется формулой $$E_p = mgh$$, где h - высота над землей. При падении высота уменьшается, следовательно, потенциальная энергия уменьшается.

Таким образом, соответствие следующее:

• А) Скорость - 1) Увеличится
• Б) Ускорение - 3) Не изменится
• В) Кинетическая энергия - 1) Увеличится
• Г) Потенциальная энергия - 2) Уменьшится