Номер 2, страница 33 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава II. Динамика. Параграф 7. Первый закон Ньютона - номер 2, страница 33.

Условие.

2. Приведите примеры инерциальных и неинерциальных систем отсчёта.

Решение.

Система отсчёта – это совокупность тела отсчёта, связанной с ним системы координат и прибора для измерения времени (часов). Системы отсчёта делятся на инерциальные и неинерциальные.

Инерциальная система отсчёта (ИСО) – это система отсчёта, в которой выполняется первый закон Ньютона (закон инерции): любое тело находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела (силы) или действие этих тел скомпенсировано. Любая система отсчёта, движущаяся относительно ИСО поступательно, равномерно и прямолинейно, также является инерциальной.

Неинерциальная система отсчёта (НСО) – это система отсчёта, движущаяся с ускорением относительно инерциальной системы. В таких системах первый закон Ньютона не выполняется. Для описания движения в НСО вводят так называемые силы инерции (например, центробежную силу и силу Кориолиса).

Примеры инерциальных систем отсчёта

В инерциальных системах отсчёта законы механики Ньютона имеют наиболее простой вид. На практике абсолютно инерциальных систем отсчёта не существует, но с высокой степенью точности можно использовать некоторые приближения.

1. Система отсчёта, связанная с Землёй. Для решения большинства инженерных и бытовых задач на поверхности Земли её можно считать инерциальной, пренебрегая её вращением вокруг своей оси и обращением вокруг Солнца. Например, при расчёте движения автомобиля по прямой дороге или падения камня с небольшой высоты.

2. Система отсчёта, связанная с телом, движущимся равномерно и прямолинейно. Например, поезд, корабль или самолёт, движущийся с постоянной скоростью по прямой. Внутри такого транспортного средства все механические явления происходят так же, как и на неподвижной Земле (например, шарик, лежащий на столе, останется на месте).

3. Гелиоцентрическая система отсчёта. Её начало находится в центре Солнца, а оси направлены на далёкие «неподвижные» звёзды. Эта система является более точным приближением к ИСО и используется в астрономии для описания движения планет Солнечной системы.

Ответ: Примерами инерциальных систем отсчёта (с определённой степенью приближения) являются: система отсчёта, связанная с Землёй (для задач малого масштаба); система отсчёта, связанная с равномерно и прямолинейно движущимся поездом; гелиоцентрическая система отсчёта.

Примеры неинерциальных систем отсчёта

Это системы, которые движутся с ускорением относительно инерциальных. В них на тела действуют фиктивные силы инерции.

1. Система отсчёта, связанная с ускоряющимся транспортным средством. Например, автомобиль, который разгоняется, тормозит или поворачивает. Пассажир при разгоне чувствует, как его «вжимает» в кресло, а при торможении – «летит» вперёд. Это проявление сил инерции.

2. Система отсчёта, связанная с вращающимся телом. Например, вращающаяся карусель. Человек, находящийся на карусели, ощущает действие центробежной силы, которая стремится «вытолкнуть» его наружу от центра вращения.

3. Система отсчёта, связанная с лифтом, движущимся с ускорением. Когда лифт начинает движение вверх (с ускорением) или замедляет движение вниз, вес человека (сила, с которой он давит на опору) увеличивается. При начале движения вниз или замедлении вверху - уменьшается.

4. Система отсчёта, связанная с Землёй (при рассмотрении глобальных явлений). Вращение Земли приводит к появлению силы Кориолиса, которая влияет на направление ветров, морских течений и траекторию полёта баллистических ракет, что делает систему отсчета неинерциальной для таких задач.

Ответ: Примерами неинерциальных систем отсчёта являются: система отсчёта, связанная с разгоняющимся или тормозящим автомобилем; система отсчёта, связанная с вращающейся каруселью; система отсчёта, связанная с движущимся с ускорением лифтом; система отсчета, связанная с Землей при рассмотрении глобальных явлений.