Номер 9.6, страница 47 - гдз по физике 8 класс задачник Артеменков, Ломаченков

IX. Основы динамики - номер 9.6, страница 47.

Условие.

9.6 Приведите примеры инерциальных систем отсчёта. Можно ли считать инерциальной систему отсчёта, связанную с отъезжающим от остановки маршрутным такси? Объясните свой ответ.

Решение.

Решение

Приведите примеры инерциальных систем отсчёта.

Инерциальная система отсчёта (ИСО) – это система отсчёта, в которой выполняется первый закон Ньютона: любое тело, на которое не действуют силы (или действие сил скомпенсировано), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. На практике абсолютно инерциальных систем отсчёта не существует, но с высокой степенью точности инерциальными можно считать:

1. Гелиоцентрическую систему отсчёта, центр которой находится в центре Солнца, а оси направлены на далёкие звёзды.

2. Систему отсчёта, связанную с Землёй. Для большинства практических задач, происходящих на её поверхности в течение коротких промежутков времени, её можно считать инерциальной, пренебрегая эффектами вращения Земли.

3. Любую систему отсчёта, которая движется относительно другой инерциальной системы равномерно и прямолинейно (например, вагон поезда, движущийся по прямому участку пути с постоянной скоростью).

Можно ли считать инерциальной систему отсчёта, связанную с отъезжающим от остановки маршрутным такси?

Нет, систему отсчёта, связанную с отъезжающим от остановки маршрутным такси, нельзя считать инерциальной.

Объясните свой ответ.

По определению, инерциальные системы отсчёта – это системы, которые покоятся или движутся равномерно и прямолинейно. Это означает, что их скорость постоянна ($ \vec{v} = \text{const} $), а ускорение равно нулю ($ \vec{a} = 0 $). Маршрутное такси, которое отъезжает от остановки, начинает движение из состояния покоя и увеличивает свою скорость, то есть движется с ускорением. Система отсчёта, связанная с телом, движущимся с ускорением, является неинерциальной. В таких системах первый закон Ньютона не выполняется. Пассажиры в разгоняющемся такси ощущают, как их прижимает к спинкам сидений. Это явление объясняется возникновением сил инерции, которые проявляются именно в неинерциальных системах отсчёта.

Ответ: Примерами инерциальных систем отсчёта являются гелиоцентрическая система отсчёта и, с определённой степенью приближения, система отсчёта, связанная с Землёй. Систему отсчёта, связанную с отъезжающим от остановки маршрутным такси, считать инерциальной нельзя, так как она движется с ускорением и, следовательно, является неинерциальной.