Номер 3, страница 37 - гдз по физике 9 класс учебник Кабардин

3. Является ли инерциальной система отсчёта, связанная с Землёй?

Строго говоря, система отсчёта, связанная с Землёй, не является инерциальной.

Решение

Инерциальной системой отсчёта (ИСО) называется система, в которой выполняется первый закон Ньютона: материальная точка, на которую не действуют никакие силы (или действие сил скомпенсировано), находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения. Это означает, что сама ИСО не должна двигаться с ускорением.

Земля участвует как минимум в двух основных видах вращательного, а следовательно, ускоренного движения:

1. Вращение вокруг своей оси. Каждая точка на поверхности Земли движется по окружности, испытывая центростремительное ускорение. На экваторе это ускорение составляет примерно $a_1 \approx 0.034 \text{ м/с}^2$.

2. Обращение вокруг Солнца. Земля движется по орбите вокруг Солнца, что также является движением с центростремительным ускорением, направленным к Солнцу. Его средняя величина составляет $a_2 \approx 0.006 \text{ м/с}^2$.

Поскольку система отсчёта, связанная с Землёй, движется с ускорением, она является неинерциальной. В такой системе для описания движения тел необходимо вводить так называемые силы инерции, например, силу Кориолиса и центробежную силу. Эти силы не являются результатом взаимодействия с другими телами, а обусловлены ускорением самой системы отсчёта.

Однако на практике, при решении большинства инженерных и физических задач (например, описание падения камня, движения автомобиля), ускорения Земли настолько малы по сравнению с ускорением свободного падения ($g \approx 9.8 \text{ м/с}^2$), что их влиянием можно пренебречь. Поэтому в таких случаях систему отсчёта, связанную с Землёй, с очень высокой степенью точности можно считать инерциальной.

Ответ: Нет, система отсчёта, связанная с Землёй, не является инерциальной, поскольку Земля движется с ускорением (вращается вокруг своей оси и обращается вокруг Солнца). Однако при решении большинства практических задач её с высокой точностью можно считать инерциальной, так как её ускорения пренебрежимо малы.