Краткий ответ
Закон инерции выполняется:
а) да; б) да; в) нет.а) Сила тяжести компенсируется силой реакции опоры.
б) Сила тяжести компенсируется силой сопротивления воздуха.
Объяснение
Закон инерции: если на тело не действуют другие тела или их действие скомпенсировано, тело сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно.
1. Движение автомобиля в поезде
а) Система отсчёта, связанная с Землёй
Да. При торможении поезда автомобиль почти не испытывает горизонтального внешнего воздействия, поэтому сохраняет прежнюю скорость относительно Земли и продолжает двигаться равномерно и прямолинейно.
б) Система отсчёта, связанная с поездом при равномерном движении
Да. Поезд движется равномерно и прямолинейно, поэтому связанная с ним система отсчёта является инерциальной. Автомобиль покоится относительно поезда.
в) Система отсчёта, связанная с поездом при торможении
Нет. Тормозящий поезд движется с ускорением, поэтому его система отсчёта неинерциальна. Относительно поезда автомобиль начинает двигаться вперёд, хотя горизонтальное внешнее воздействие на него отсутствует.
2. Компенсация сил
а) Книга лежит на столе
На книгу действуют:
- сила тяжести \(F_{\text{тяж}}\), направленная вниз;
- сила реакции опоры \(N\), направленная вверх.
Так как книга покоится:
\[ N = F_{\text{тяж}}. \]
б) Берёзовый лист равномерно падает
На лист действуют:
- сила тяжести, направленная вниз;
- сила сопротивления воздуха, направленная вверх.
При равномерном падении равнодействующая сил равна нулю:
\[ F_{\text{сопр}} = F_{\text{тяж}}. \]
