Номер 4, страница 73 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

4. Если за инерциальную систему отсчёта принять землю, то какие надо выбрать на земле тела отсчёта, чтобы системы, связанные с ними, были также инерциальными?

Решение

Инерциальной системой отсчёта (ИСО) называется такая система, в которой выполняется первый закон Ньютона: тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют силы или их действие скомпенсировано.

Основное свойство инерциальных систем отсчёта, выраженное в принципе относительности Галилея, заключается в следующем: любая система отсчёта, движущаяся относительно исходной ИСО с постоянной по модулю и направлению скоростью (то есть равномерно и прямолинейно), также является инерциальной. Движение с постоянной скоростью означает, что ускорение равно нулю ($ \vec{a} = 0 $).

В условии задачи Земля принимается за инерциальную систему отсчёта. Чтобы найти другие инерциальные системы, связанные с телами на Земле, нужно найти такие тела, которые движутся относительно Земли с постоянной векторной скоростью.

Такими телами могут быть:

1. Тела, покоящиеся относительно Земли. Их скорость относительно Земли равна нулю, что является частным случаем постоянной скорости ($ \vec{v} = 0 = const $). Примерами таких тел отсчёта могут быть здания, деревья, горы, неподвижный автомобиль.
2. Тела, движущиеся относительно Земли равномерно и прямолинейно. Например, поезд, идущий по прямому участку пути без ускорения; автомобиль, едущий по прямой трассе с постоянной скоростью; эскалатор в метро, движущийся равномерно.

Системы отсчёта, связанные с телами, которые движутся с ускорением относительно Земли (например, разгоняющийся автомобиль, тормозящий поезд, вращающаяся карусель, самолёт на вираже), будут неинерциальными.

Ответ: Чтобы системы отсчёта, связанные с телами на Земле, были также инерциальными, нужно выбрать тела, которые находятся в состоянии покоя или движутся равномерно и прямолинейно относительно Земли.