Номер 133, страница 21, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Механика. Динамика. Законы механики Ньютона. Основное утверждение механики. Сила. Первый закон Ньютона - номер 133, страница 21.

Условие.

133. H Можно ли утверждать, что во всех инерциальных системах отсчёта уравнения движения тела записываются одинаково?

Решение.

Нет, утверждать этого нельзя. Уравнение движения тела, то есть зависимость его координат от времени, в общем случае будет разным в разных инерциальных системах отсчета (ИСО).

Это связано с тем, что такие кинематические величины, как координата и скорость, являются относительными. Их численные значения зависят от того, относительно какой системы отсчета ведется наблюдение.

Например, рассмотрим тело, которое покоится в некоторой ИСО K. Его уравнение движения в этой системе имеет вид $x(t) = \text{const}$. Если мы рассмотрим другую ИСО K', которая движется относительно K с постоянной скоростью $\text{V}$, то в системе K' это же тело будет двигаться со скоростью $-V$. Его уравнение движения в новой системе будет $x'(t) = x'_0 - Vt$. Очевидно, что уравнения $x(t) = \text{const}$ и $x'(t) = x'_0 - Vt$ не являются одинаковыми.

Однако важно отметить, что одинаковой (инвариантной) во всех ИСО является не запись конкретного уравнения движения, а форма записи фундаментальных законов механики. Согласно принципу относительности Галилея, все механические явления в разных ИСО протекают одинаково. Например, второй закон Ньютона, $ \vec{F} = m\vec{a} $, имеет один и тот же вид во всех инерциальных системах отсчета, поскольку ускорение тела $\vec{a}$, в отличие от скорости и координаты, не изменяется при переходе от одной ИСО к другой, движущейся относительно первой равномерно и прямолинейно.

Ответ: Нет, утверждать, что уравнения движения тела записываются одинаково во всех инерциальных системах отсчета, нельзя. Одинаковую форму имеют фундаментальные законы движения (например, второй закон Ньютона), но не уравнения, описывающие конкретную траекторию тела, так как координаты и скорости относительны.