Реши задание на изображении

Краткий ответ

1.

• В системе отсчёта, связанной с Землёй, закон инерции выполняется и при равномерном движении поезда, и при его торможении.
• В системе отсчёта, связанной с поездом:
  • при равномерном прямолинейном движении закон инерции выполняется;
  • при торможении — не выполняется, так как поездная система отсчёта становится неинерциальной.
• Систему отсчёта, связанную с Землёй, можно считать инерциальной. Систему, связанную с поездом, — только во время его равномерного прямолинейного движения.

2.

• Книга на столе: сила тяжести и сила реакции опоры.
• Равномерно падающий лист: сила тяжести и сила сопротивления воздуха.
• Пакет с яблоками на безмене: сила тяжести и сила упругости пружины безмена.

Объяснение

1. Закон инерции

Закон инерции выполняется в инерциальных системах отсчёта: если равнодействующая сил равна нулю, тело покоится или движется равномерно и прямолинейно.

а) Система отсчёта, связанная с Землёй

При торможении поезда автомобиль продолжает двигаться с прежней скоростью относительно Земли. Значит, его движение остаётся равномерным и прямолинейным: закон инерции выполняется.

Земную систему отсчёта в школьных задачах считают инерциальной.

б) Система отсчёта, связанная с поездом

• Пока поезд движется равномерно и прямолинейно, автомобиль покоится относительно поезда. Закон инерции выполняется, поэтому эта система инерциальна.
• При торможении поезд замедляется, а автомобиль продолжает двигаться по инерции. Поэтому относительно поезда автомобиль движется вперёд с увеличивающейся скоростью. Закон инерции в этой системе не выполняется, значит, система отсчёта поезда неинерциальна.

Почему силы компенсируются

Компенсация сил означает, что силы равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому их равнодействующая равна нулю:

\[ \vec F_{\text{равн}}=0. \]

Именно поэтому тело покоится или движется равномерно.