Номер 4, страница 50 - гдз по физике 7 класс учебник Башарулы, Тезекеев

4. Какие системы отсчета называются инерциальными?

PISA Представьте, что вы находитесь в автобусе, который едет по дороге. Как можно описать ваше движение относительно автобуса, земли и дерева, стоящего на обочине?

Какая система отсчета подойдет для описания вашего движения?

4. Какие системы отсчета называются инерциальными?

Инерциальными системами отсчета (ИСО) называются такие системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона, также известный как закон инерции. Этот закон гласит, что любое тело находится в состоянии покоя или равномерного и прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Проще говоря, инерциальные системы отсчета — это системы, которые либо покоятся, либо движутся прямолинейно и равномерно относительно какой-либо другой инерциальной системы. В таких системах отсчета ускорение тела возникает только под действием силы. Любая система отсчета, движущаяся с ускорением (например, разгоняющаяся, тормозящая или поворачивающая) относительно инерциальной, является неинерциальной.

Ответ: Инерциальными называются системы отсчета, в которых справедлив закон инерции (первый закон Ньютона), то есть тела сохраняют состояние покоя или равномерного прямолинейного движения при отсутствии внешних воздействий.

Как можно описать ваше движение относительно автобуса, земли и дерева, стоящего на обочине?

Описание вашего движения будет различным в зависимости от выбранной системы отсчета (тела отсчета):

Относительно автобуса: Если вы сидите на месте, вы находитесь в состоянии покоя, ваша скорость равна нулю. Если вы идете по салону, ваша скорость будет равна скорости вашего шага относительно пола автобуса.

Относительно земли: Если вы сидите в автобусе, вы движетесь вместе с ним. Ваша скорость относительно земли равна скорости автобуса. Например, если автобус едет со скоростью 60 км/ч, то и вы движетесь с той же скоростью относительно земли.

Относительно дерева, стоящего на обочине: Дерево является неподвижным объектом относительно земли. Поэтому система отсчета, связанная с деревом, эквивалентна системе отсчета, связанной с землей. Ваше движение относительно дерева будет таким же, как и относительно земли — вы будете проезжать мимо него со скоростью автобуса.

Какая система отсчета подойдет для описания вашего движения?

Выбор системы отсчета зависит от цели описания.

- Система отсчета, связанная с автобусом, наиболее удобна для описания действий и перемещений внутри самого автобуса (например, ходьбы по салону).

- Система отсчета, связанная с землей или деревом, подходит для описания движения автобуса как транспортного средства в пространстве (например, для расчета пройденного пути, скорости на маршруте).

Система отсчета, связанная с землей, с высокой точностью может считаться инерциальной. Система отсчета, связанная с автобусом, будет инерциальной только при его равномерном и прямолинейном движении. При разгоне, торможении или повороте она становится неинерциальной. Поэтому для применения фундаментальных законов механики (законов Ньютона) предпочтительнее использовать инерциальную систему отсчета, связанную с землей.

Ответ: Относительно автобуса вы можете покоиться, а относительно земли и дерева — вы движетесь со скоростью автобуса. Для описания движения внутри автобуса удобна система отсчета, связанная с автобусом. Для описания всей поездки и применения законов физики удобнее инерциальная система отсчета, связанная с землей (или деревом).