Номер 3, страница 15 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

3. Движение одного и того же тела можно описывать в разных системах отсчета. Изменится ли характер движения тела при переходе из одной системы отсчета в другую?

3. Да, характер движения тела при переходе из одной системы отсчета в другую, как правило, изменяется. Это фундаментальный принцип механики, называемый относительностью движения. Характер движения (покой, равномерное прямолинейное движение, равноускоренное движение, криволинейное движение и т.д.) является относительным понятием.

Это означает, что такие кинематические величины, как координаты, траектория, скорость и ускорение, зависят от выбора системы отсчета (СО). Рассмотрим несколько наглядных примеров:

1. Покой и движение. Пассажир, сидящий в кресле движущегося поезда, находится в состоянии покоя относительно системы отсчета, связанной с поездом. Его скорость равна нулю. Однако для человека, стоящего на перроне, тот же самый пассажир движется со скоростью поезда. Таким образом, тело, покоящееся в одной СО, находится в движении в другой.

2. Траектория движения. Если пассажир в равномерно движущемся поезде уронит какой-либо предмет (например, яблоко), то в системе отсчета, связанной с поездом, яблоко будет падать вертикально вниз. Его траектория будет представлять собой отрезок прямой. Для наблюдателя на земле это яблоко в начальный момент уже имело горизонтальную скорость, равную скорости поезда. Поэтому его движение будет сложным: оно будет одновременно двигаться по горизонтали с постоянной скоростью и падать по вертикали с ускорением свободного падения. Траектория для этого наблюдателя будет параболой. Таким образом, при смене СО прямолинейная траектория может стать криволинейной.

3. Характер изменения скорости (ускорение). Рассмотрим автомобиль, движущийся с постоянной скоростью по шоссе. В системе отсчета, связанной с Землей, его движение равномерное, то есть ускорение равно нулю ($a=0$). Теперь рассмотрим другую систему отсчета, связанную с другим автомобилем, который в этот момент тормозит (движется с отрицательным ускорением). В этой второй СО первый автомобиль будет двигаться с переменной скоростью, то есть с положительным ускорением. Таким образом, равномерное движение в одной СО может оказаться ускоренным в другой.

Исключением является переход между двумя инерциальными системами отсчета (теми, что движутся друг относительно друга равномерно и прямолинейно). В этом случае, если тело движется с постоянным ускорением $ \vec{a} $ в одной инерциальной СО, то и в любой другой инерциальной СО оно будет двигаться с тем же самым ускорением $ \vec{a} $. Однако его скорость будет другой. Если же тело покоится или движется равномерно в одной инерциальной СО, то в другой оно будет двигаться равномерно, но, как правило, с другой скоростью.

Ответ: Да, характер движения тела (покоится ли оно или движется, форма его траектории, является ли движение равномерным или ускоренным) зависит от выбора системы отсчета и в общем случае изменяется при переходе от одной системы к другой.