Чтобы определить, в каких случаях система отсчета, связанная с шайбой, является инерциальной, нужно понять, что инерциальная система отсчета — это такая система, в которой выполняется закон инерции; то есть если на тело не действуют силы или силы взаимно компенсированы, то это тело сохраняет свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Теперь рассмотрим предложенные варианты:
а) Шайба лежит в тележке, которая движется равномерно.
В этом случае тележка движется равномерно, поэтому для шайбы, находящейся внутри тележки, система отсчета будет инерциальной.
б) Шайба лежит на полу лифта, который начинает движение.
Если лифт начинает движение, то в этот момент он производит ускорение, и поэтому система отсчета в лифте будет неинерциальной.
в) Шайба неподвижно лежит на льду.
Если шайба неподвижна и на неё не действуют никакие силы (или силы балансируются), то эта система отсчета будет инерциальной.
г) Шайба покоится на сиденье равноускоренно движущегося автомобиля.
Поскольку автомобиль движется с ускорением, система отсчета, связанная с автомобилем, будет неинерциальной.
д) Шайба медленно движется по льду.
Если шайба движется равномерно по льду и на неё не действуют дополнительные силы (например, трение является незначительным), то в этом случае система отсчета будет инерциальной.
Таким образом, инерциальными системами отсчета в приведенных случаях будут:
- вариант а (шайба в тележке с равномерным движением)
- вариант в (шайба неподвижна на льду, если не действуют силы)
- вариант д (шайба медленно движется по льду, если это равномерное движение).
