Укажите ВСЕ случаи, когда выбранные системы отсчёта можно считать инерциальными. Варианты ответов: Изучается движение шарика, брошенного вертикально вверх с поверхности земли.…
Укажите ВСЕ случаи, когда выбранные системы отсчёта можно считать инерциальными. Варианты ответов: Изучается движение шарика, брошенного вертикально вверх с поверхности земли. Начало отсчёта выбрано в точке на поверхности этого шарика. Изучается равномерное скольжение бруска по неподвижной относительно земли наклонной плоскости. В качестве тела отсчёта выбран другой брусок, движущийся равномерно по этой же плоскости. Изучаются колебания шарика, подвешенного на нити. Нить закреплена на потолке вагона, движушегося с ускорением относительно земли. Начало отсчёта выбрано в точке перрона, мимо которого проходит вагон. Изучаются колебания шарика, подвешенного на нити. Нить закреплена на потолке вагона, движушегося с ускорением относительно земли. Начало отсчёта выбрано в точке подвеса нити на потолке вагона.
Класс инерциальности кадров отсчета (инерциальные: движутся с постоянной скоростью относительно друг друга; неинерциальные: есть ускорение или вращение, возникают фиктивные силы).
Расмотрим каждый вариант:
А) Изучается движение шарика, брошенного вертикально вверх с поверхности земли. Начало отсчёта выбрано в точке на поверхности этого шарика.
- Степень инерциальности: неинерциальный.
- Обоснование: кадр закреплён за шариком. Шарик испытывает ускорение g вниз; чтобы он казался неподвижным в этом кадре, потребовалась бы фиктивная сила, противоположная гравитации. Следовательно, это неинерциальный кадр.
Б) Изучается равномерное скольжение бруска по неподвижной относительно земли наклонной плоскости. В качестве тела отсчёта выбран другой брусок, движущийся равномерно по этой же плоскости.
- Степень инерциальности: инерциальный.
- Обоснование: кадр какTranslate с константной скоростью вдоль плоскости относительно земли; отсутствуют ускорения, вращения. В таком кадре работают законы Ньютона без фиктивных сил.
В) Изучаются колебания шарика, подвешенного на нити. Нить закреплена на потолке вагона, движущегося с ускорением относительно земли. Начало отсчёта выбрано в точке перрона, мимо которого проходит вагон.
- Степень инерциальности: инерциальный.
- Обоснование: здесь используем кадр, фиксированный на перроне (земляной кадр). Этот кадр считается инерциальным в стандартной школьной механике, даже если вагон ускоряется. В этом кадре законы Ньютона применяются без фиктивных сил.
Г) Изучаются колебания шарика, подвешенного на нити. Нить закреплена на потолке вагона, движущегося с ускорением относительно земли. Начало отсчёта выбрано в точке подвеса нити на потолке вагона.
- Степень инерциальности: неинерциальный.
- Обоснование: кадр закреплён на ускоряющемся вагоне (есть ускорение). В таком кадре обязательно появляются фиктивные силы (например, на горизонтальное ускорение — эквивалентная горизонтальная сила). Поэтому это неинерциальный кадр.
Итог: ВСЕ случаи, где система отсчёта инерциальна, — это Б и В.
