Реши задание на изображении

Краткий ответ:

• В системе отсчёта, связанной с Землёй: закон инерции выполняется.
• В системе отсчёта, связанной с поездом:
  • при равномерном прямолинейном движении поезда — выполняется;
  • при торможении — в обычной форме не выполняется, так как система отсчёта становится неинерциальной.

Инерциальными системами отсчёта можно считать:

• систему, связанную с Землёй, — приближённо;
• систему, связанную с поездом, — только во время его равномерного прямолинейного движения.

Объяснение

Закон инерции утверждает: если на тело не действуют внешние силы или их равнодействующая равна нулю, тело сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно.

1. В системе отсчёта, связанной с Землёй

При торможении поезда автомобиль почти не испытывает горизонтального воздействия. Поэтому он сохраняет прежнюю скорость и направление движения относительно Земли:

\[ a_{\text{авт}}=0. \]

Значит, закон инерции выполняется.

2. В системе отсчёта, связанной с поездом при равномерном движении

Поезд движется без ускорения, поэтому такая система отсчёта является инерциальной. Автомобиль покоится относительно стола и продолжает покоиться. Закон инерции выполняется.

3. В системе отсчёта, связанной с поездом при торможении

Поезд движется с ускорением, направленным назад. Автомобиль сохраняет свою скорость относительно Земли, а поезд замедляется, поэтому автомобиль начинает двигаться вперёд относительно поезда.

Это не противоречит закону инерции: система отсчёта, связанная с тормозящим поездом, неинерциальная. В ней для объяснения движения вводят силу инерции, направленную вперёд.

Проверка: относительно Земли скорость автомобиля постоянна, а относительно поезда меняется — именно поэтому выводы для двух систем отсчёта различаются.