Номер 3, страница 78, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Основы динамики. Параграф 17. Инерция и первый закон Ньютона. Вопросы и задания - номер 3, страница 78.

Условие.

3. Какие системы отсчёта называются инерциальными, а какие — неинерциальными? Приведите примеры инерциальных и неинерциальных систем.

Решение.

Инерциальные системы отсчёта

Инерциальной системой отсчёта (ИСО) называют такую систему, в которой выполняется первый закон Ньютона, известный как закон инерции. Он гласит, что тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие этих тел скомпенсировано. Математически это означает, что если равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равна нулю ($ \sum \vec{F} = 0 $), то его ускорение также равно нулю ($ \vec{a} = 0 $), а скорость остаётся постоянной ($ \vec{v} = \text{const} $). Любая система отсчёта, которая движется относительно инерциальной системы равномерно и прямолинейно, также является инерциальной.

Примеры инерциальных систем отсчёта:

С высокой точностью инерциальной можно считать гелиоцентрическую систему отсчёта (с центром в Солнце и осями, направленными на далёкие звёзды). Для решения многих практических задач инерциальной можно приближённо считать систему отсчёта, связанную с Землёй (пренебрегая её вращением). Другие примеры: вагон поезда, движущийся по прямому участку пути с постоянной скоростью; космический корабль, летящий с выключенными двигателями вдали от небесных тел.

Неинерциальные системы отсчёта

Неинерциальной системой отсчёта (НИСО) называют любую систему, которая движется с ускорением относительно инерциальной системы. В таких системах первый закон Ньютона не выполняется: тело может изменять свою скорость (то есть двигаться с ускорением) даже в отсутствие реальных внешних сил. Чтобы описывать движение в НИСО с помощью законов Ньютона, вводят так называемые фиктивные силы, или силы инерции (например, центробежная сила, сила Кориолиса).

Примеры неинерциальных систем отсчёта:

Любая система отсчёта, движущаяся ускоренно. Например: автомобиль, который разгоняется, тормозит или поворачивает; вращающаяся карусель; лифт, движущийся с ускорением; система отсчёта, связанная с любым телом, движущимся по криволинейной траектории, поскольку такое движение всегда является ускоренным.

Ответ: Инерциальные системы отсчёта — это системы, в которых выполняется закон инерции (тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, если сумма действующих на него сил равна нулю). Примерами являются система, связанная с далёкими звёздами, или поезд, движущийся равномерно и прямолинейно. Неинерциальные системы отсчёта — это системы, которые движутся с ускорением относительно инерциальных. Примерами являются ускоряющийся автомобиль или вращающаяся карусель.