Задание 2, страница 83 - гдз по физике 9 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Приведите примеры инерциальных и неинерциальных систем отсчета.

Системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона (закон инерции), называются инерциальными (ИСО). В таких системах тело, на которое не действуют силы или действие сил скомпенсировано, находится в состоянии покоя или движется прямолинейно и равномерно.

Системы отсчета, движущиеся относительно инерциальных с ускорением, называются неинерциальными (НИСО). В них первый закон Ньютона не выполняется, и для описания движения вводятся так называемые силы инерции (например, центробежная сила).

Инерциальные системы отсчета

Строго говоря, абсолютно инерциальных систем отсчета в природе не существует, однако с высокой степенью точности инерциальными можно считать следующие системы:

1. Гелиоцентрическая система отсчета. Ее начало координат находится в центре Солнца, а оси направлены на далекие звезды. Эта система используется для большинства астрономических расчетов в пределах Солнечной системы.

2. Система отсчета, связанная с Землей (приближенно). Для решения большинства повседневных задач на Земле (например, движение транспорта, падение тел) систему отсчета, связанную с ее поверхностью, можно считать инерциальной, пренебрегая эффектами ее вращения.

3. Система отсчета, связанная с телом, движущимся равномерно и прямолинейно. Например, вагон поезда, который едет по прямому участку пути с постоянной скоростью, или кабина лифта, движущаяся без ускорения. Внутри таких систем все физические явления протекают так же, как и в покоящейся системе.

Ответ: Примерами инерциальных систем отсчета (или систем, которые можно считать таковыми с высокой точностью) являются: гелиоцентрическая система отсчета (связанная с Солнцем и звездами), система отсчета, связанная с поверхностью Земли (для решения большинства наземных задач), а также любая система, движущаяся относительно них равномерно и прямолинейно (например, поезд, идущий с постоянной скоростью).

Неинерциальные системы отсчета

Любая система, движущаяся с ускорением относительно инерциальной системы, является неинерциальной.

1. Транспорт, движущийся с ускорением. Автомобиль, который разгоняется, тормозит или поворачивает, является НИСО. Пассажиры внутри ощущают действие сил инерции: их вдавливает в сиденье при разгоне, бросает вперед при торможении и сносит в сторону на повороте.

2. Лифт, движущийся с ускорением. В кабине лифта, начинающего движение вверх или замедляющегося при спуске, человек ощущает увеличение веса. При движении с ускорением вниз или торможении наверху вес, наоборот, уменьшается.

3. Вращающиеся системы. Любая вращающаяся система отсчета, например, карусель, центрифуга или планета Земля, является неинерциальной. Во вращающихся системах проявляются такие силы инерции, как центробежная сила и сила Кориолиса.

4. Система отсчета, жестко связанная с Землей (в строгом рассмотрении). Из-за суточного вращения вокруг своей оси и обращения вокруг Солнца Земля является неинерциальной системой. Это проявляется в глобальных явлениях: отклонении ветров и морских течений (сила Кориолиса), вращении плоскости колебаний маятника Фуко.

Ответ: Примерами неинерциальных систем отсчета являются: автомобиль при разгоне, торможении или повороте; лифт, движущийся с ускорением; вращающаяся карусель; система отсчета, связанная с вращающейся Землей (при рассмотрении явлений, где ее вращение существенно).