Номер 16, страница 58 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Механика. Глава 2. Динамика. Параграф 6. Закон инерции — первый закон Ньютона - номер 16, страница 58.

Условие.

16. Представьте себе, что вы едете в вагоне с зашторенными окнами. С помощью каких опытов и наблюдений можно узнать, движется ли вагон равномерно прямолинейно или покоится?

Решение.

Решение

Этот вопрос затрагивает фундаментальный принцип физики, известный как принцип относительности Галилея. Согласно этому принципу, все механические явления в любой инерциальной системе отсчета протекают одинаково, независимо от того, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно.

И покоящийся вагон, и вагон, движущийся с постоянной скоростью по прямой, являются инерциальными системами отсчета. Находясь внутри такой замкнутой системы, как вагон с зашторенными окнами, невозможно с помощью каких-либо механических опытов и наблюдений отличить состояние покоя от состояния равномерного прямолинейного движения.

Любой проведенный эксперимент даст одинаковый результат в обоих случаях. Например, если вы подбросите мяч, он упадет вам обратно в руки. Если вы уроните какой-либо предмет, он упадет вертикально вниз по отношению к полу вагона. Поверхность воды, налитой в стакан, будет строго горизонтальной. Маятник будет висеть вертикально. Вы не почувствуете никакого движения, и никакие силы не будут действовать на вас или на предметы иначе, чем в состоянии покоя.

Отличить движение от покоя можно было бы только в случае неравномерного движения. Например, при ускорении (разгоне) вас бы вжало в спинку сиденья; при замедлении (торможении) вы бы наклонились вперед; при повороте на вас бы действовала центробежная сила; а при движении по неровному пути вы бы ощущали вибрации и толчки. Однако в условии задачи речь идет именно о равномерном и прямолинейном движении.

Ответ: С помощью каких-либо опытов и наблюдений, проведенных внутри вагона с зашторенными окнами, невозможно определить, движется ли он равномерно и прямолинейно или покоится. Это следует из принципа относительности Галилея.