Номер 6, страница 62, часть 1 - гдз по физике 9 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Механические явления. Глава II. Динамика. Параграф 6. Первый закон Ньютона — закон инерции - номер 6, страница 62.

Условие.

6. Приведите примеры систем отсчёта, которые нельзя считать инерциальными.

Решение.

Решение

Инерциальная система отсчёта (ИСО) — это система, в которой выполняется первый закон Ньютона (закон инерции): тело, на которое не действуют силы или действие этих сил скомпенсировано, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения. Соответственно, неинерциальной системой отсчёта (НИСО) является любая система, которая движется с ускорением ($ \vec{a} \neq 0 $) относительно какой-либо инерциальной системы. В НИСО законы Ньютона в их обычной форме не выполняются, и для описания движения тел приходится вводить дополнительные фиктивные силы, или силы инерции (например, центробежную силу и силу Кориолиса).

Можно привести следующие примеры неинерциальных систем отсчёта:

1. Транспортное средство, движущееся с ускорением. Это может быть автомобиль, поезд или самолёт во время разгона, торможения или поворота. Например, в системе отсчёта, связанной с разгоняющимся автобусом, пассажир чувствует, как его «вдавливает» в спинку кресла. В системе отсчёта, связанной с поворачивающим автомобилем, пассажира «отбрасывает» к внешней стороне поворота. Эти эффекты вызваны силами инерции.

2. Вращающаяся система отсчёта. Классическим примером является карусель или любая другая вращающаяся платформа. Наблюдатель, находящийся в такой системе, будет фиксировать действие центробежной силы, которая направлена от центра вращения, и силы Кориолиса, которая действует на любое тело, движущееся относительно этой системы.

3. Система отсчёта, связанная с Землёй. Строго говоря, система отсчёта, связанная с поверхностью Земли, не является инерциальной, поскольку Земля вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца. Это вращение вызывает небольшие, но измеримые эффекты, обусловленные силами инерции (например, отклонение падающих тел к востоку, влияние на погоду и океанские течения). Однако для решения большинства повседневных механических задач ускорением Земли можно пренебречь и считать связанную с ней систему отсчёта инерциальной.

4. Лифт, движущийся с ускорением. Когда лифт начинает движение вверх или тормозит при движении вниз, он движется с ускорением, направленным вверх. В этой неинерциальной системе отсчёта вес пассажира увеличивается. И наоборот, когда лифт начинает движение вниз или тормозит вверху, его ускорение направлено вниз, и вес пассажира уменьшается. В гипотетическом случае свободно падающего лифта (при обрыве троса) наступает состояние невесомости.

Ответ:

Примерами систем отсчёта, которые нельзя считать инерциальными, являются: разгоняющийся или тормозящий автомобиль; вращающаяся карусель; лифт, движущийся с ускорением; система отсчёта, связанная с вращающейся Землёй (если требуется высокая точность расчётов).