Номер 134, 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 134, страница 21.

Условие.

134. H В некоторой инерциальной системе отсчёта тело движется равномерно и прямолинейно. Относительно второй системы, движущейся с ускорением относительно первой, тело движется с ускорением. Можно ли утверждать, что взаимодействие тела с другими телами зависит от системы отсчёта?

Решение.

Решение

Взаимодействие тела с другими телами описывается силами, действующими на это тело. Согласно условию, в некоторой инерциальной системе отсчёта (ИСО) тело движется равномерно и прямолинейно. По первому закону Ньютона, это означает, что векторная сумма всех сил, действующих на тело, равна нулю. Эти силы (например, гравитационные, электромагнитные, силы упругости) являются результатом взаимодействия тела с другими телами и не зависят от выбора системы отсчёта. Обозначим равнодействующую этих реальных сил как $\vec{F}$. Таким образом, в ИСО ускорение тела $\vec{a}_1=0$ и $\vec{F}=m\vec{a}_1=0$.

Вторая система отсчёта является неинерциальной (НСО), так как она движется с ускорением относительно первой (ИСО). В неинерциальных системах отсчёта для описания движения, помимо реальных сил $\vec{F}$, необходимо вводить так называемые силы инерции $\vec{F}_{ин}$. Второй закон Ньютона для НСО записывается в виде: $m\vec{a}_2 = \vec{F} + \vec{F}_{ин}$, где $\vec{a}_2$ — ускорение тела в НСО.

Сила инерции, возникающая из-за поступательного ускоренного движения системы отсчёта, равна $\vec{F}_{ин} = -m\vec{a}_{СО}$, где $\vec{a}_{СО}$ — ускорение НСО относительно ИСО.

Поскольку равнодействующая реальных сил $\vec{F}=0$, уравнение движения в НСО принимает вид: $m\vec{a}_2 = 0 + (-m\vec{a}_{СО}) = -m\vec{a}_{СО}$.

Отсюда следует, что ускорение тела в неинерциальной системе отсчёта $\vec{a}_2 = -\vec{a}_{СО}$. Это ускорение не вызвано изменением реального взаимодействия тела с другими телами (так как $\vec{F}$ по-прежнему равно нулю). Оно является кажущимся и обусловлено исключительно ускоренным движением самой системы отсчёта.

Таким образом, само физическое взаимодействие (реальные силы) остаётся неизменным при переходе от одной системы отсчёта к другой.

Ответ: Нет, утверждать, что взаимодействие тела с другими телами зависит от системы отсчёта, нельзя. Реальные силы взаимодействия не зависят от выбора системы отсчёта. Наблюдаемое в неинерциальной системе ускорение тела в данном случае является следствием ускоренного движения самой системы отсчёта, а не результатом действия реальных сил.