Номер 5, страница 52 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

5. Какие системы отсчёта называют инерциальными; неинерциальными? Приведите примеры.

Инерциальные системы отсчёта (ИСО)

Это системы отсчёта, в которых выполняется первый закон Ньютона, также известный как закон инерции. Этот закон гласит, что материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не изменит это состояние. Иначе говоря, в инерциальной системе отсчёта ускорение тела равно нулю, если равнодействующая всех приложенных к нему сил равна нулю.

Математически это условие можно записать так: если $ \sum \vec{F} = 0 $, то $ \vec{v} = \text{const} $ (и, следовательно, ускорение $ \vec{a} = 0 $).

Важным свойством является то, что любая система отсчёта, движущаяся относительно ИСО поступательно, равномерно и прямолинейно, также является инерциальной.

Примеры инерциальных систем отсчёта:

• Гелиоцентрическая система отсчёта (связанная с центром масс Солнечной системы) с осями, направленными на далёкие звёзды. Она используется в астрономии и считается инерциальной с очень высокой точностью.
• Система отсчёта, связанная с поездом, который едет по прямому участку железной дороги с постоянной скоростью.
• Система отсчёта, связанная с поверхностью Земли. Для решения большинства инженерных и физических задач на Земле её можно с достаточной точностью считать инерциальной, хотя строго говоря, она таковой не является из-за суточного вращения и обращения вокруг Солнца.

Ответ: Инерциальными называют системы отсчёта, в которых выполняется первый закон Ньютона (закон инерции). Тела в таких системах движутся без ускорения, если на них не действуют силы или действие сил скомпенсировано. Примеры: система отсчёта, связанная с далёкими звёздами; система отсчёта, связанная с автомобилем, движущимся прямолинейно с постоянной скоростью.

Неинерциальные системы отсчёта (НСО)

Это системы отсчёта, которые движутся с ускорением относительно инерциальных систем. Ускорение может быть связано с изменением величины скорости (разгон, торможение) или её направления (движение по кривой). В неинерциальных системах отсчёта первый закон Ньютона в его классической формулировке не выполняется.

В НСО тело может двигаться с ускорением даже при отсутствии реальных сил, действующих на него. Чтобы законы Ньютона формально выполнялись и в таких системах, вводят фиктивные силы, или силы инерции (например, центробежная сила, сила Кориолиса). Эти силы не являются результатом взаимодействия с другими телами, а возникают из-за ускоренного движения самой системы отсчёта.

Примеры неинерциальных систем отсчёта:

• Система отсчёта, связанная с автомобилем, который разгоняется, тормозит или совершает поворот. Пассажир в таком автомобиле испытывает действие сил инерции (его "вдавливает" в кресло при разгоне, "бросает" вперёд при торможении).
• Система отсчёта, связанная с вращающейся каруселью или любой другой вращающейся платформой.
• Система отсчёта, связанная с кабиной лифта, которая начинает или заканчивает движение (то есть движется с ускорением).

Ответ: Неинерциальными называют системы отсчёта, которые движутся с ускорением по отношению к инерциальным. В них первый закон Ньютона не выполняется. Примеры: система отсчёта, связанная с тормозящим автобусом, вращающейся каруселью, взлетающим самолётом.