Номер 1, страница 72 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Обсудить в классе. Параграф 20. Первый закон Ньютона. Глава 2. Законы механики Ньютона - номер 1, страница 72.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Инерциальная система отсчёта (ИСО) — это система отсчёта, в которой справедлив первый закон Ньютона (закон инерции): всякое тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Математически это означает, что если равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю ($\sum \vec{F} = 0$), то его ускорение также равно нулю ($\vec{a} = 0$).

Неинерциальная система отсчёта (НСО) — это система отсчёта, которая движется с ускорением относительно любой инерциальной системы. В таких системах первый закон Ньютона не выполняется. Для описания движения в НСО с помощью законов классической механики необходимо вводить так называемые силы инерции (например, центробежную силу, силу Кориолиса).

Примеры инерциальных систем отсчёта

Инерциальные системы отсчёта являются идеализацией, но с высокой степенью точности к ним можно отнести:

• Гелиоцентрическая система отсчёта. Её начало отсчёта находится в центре масс Солнечной системы (приблизительно в центре Солнца), а оси направлены на удалённые звёзды, которые считаются неподвижными. Эта система является основной для астрономических расчётов и расчётов траекторий космических аппаратов.
• Система отсчёта, связанная с Землёй. Для решения подавляющего большинства практических задач (например, движение автомобиля, падение камня, строительство зданий) систему отсчёта, связанную с поверхностью Земли, можно считать инерциальной. Эффекты, вызванные вращением Земли, в этих случаях пренебрежимо малы.
• Любая система отсчёта, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно инерциальной. Например, салон самолёта, летящего с постоянной скоростью по прямой, или купе поезда, движущегося равномерно по прямому участку пути. Пассажир в таком транспорте не ощущает движения, и законы механики выполняются так же, как и в неподвижной лаборатории.

Ответ: Примерами инерциальных систем отсчёта являются: гелиоцентрическая система отсчёта; система отсчёта, связанная с поверхностью Земли (приближенно, для решения многих задач); система отсчёта, связанная с поездом, движущимся равномерно и прямолинейно.

Примеры неинерциальных систем отсчёта

Любая система отсчёта, движущаяся с ускорением, является неинерциальной.

• Транспорт, движущийся с ускорением. Система отсчёта, связанная с автомобилем, который разгоняется, тормозит или совершает поворот. Пассажира при этом "вжимает" в спинку кресла, "бросает" вперёд или "прижимает" к двери — это проявления сил инерции.
• Вращающиеся системы. Система отсчёта, связанная с вращающейся каруселью, центрифугой или любым другим вращающимся телом. Находящиеся в ней объекты испытывают действие центробежной силы инерции, которая "отбрасывает" их от центра вращения.
• Ускоренно движущийся лифт. Система отсчёта, связанная с кабиной лифта, когда он начинает движение вверх (ускорение направлено вверх) или замедляет движение при спуске вниз (ускорение также направлено вверх). В этих случаях вес человека, определённый пружинными весами, увеличивается.
• Система отсчёта, связанная с Землёй (при учёте её вращения). При рассмотрении глобальных процессов (движение воздушных и водных масс, полёты баллистических ракет) необходимо учитывать суточное вращение Земли. Это делает связанную с ней систему отсчёта неинерциальной, что проявляется в действии силы Кориолиса, влияющей на направление ветров (пассатов) и океанических течений.

Ответ: Примерами неинерциальных систем отсчёта являются: система отсчёта, связанная с автомобилем, движущимся с ускорением; система отсчёта, связанная с вращающейся каруселью; кабина лифта, движущаяся ускоренно; система отсчёта, связанная с Землёй, если необходимо учитывать её вращение.