Реши задание на изображении

Краткий ответ: в земной системе отсчёта закон инерции выполняется; в системе поезда — во время его равномерного движения выполняется, а при торможении нет. Силы в примерах уравновешены так: у книги — тяжесть и реакция стола; у падающего листа — тяжесть и сопротивление воздуха; у пакета — тяжесть и сила натяжения.

1. Игрушечный автомобиль в поезде

• Система отсчёта, связанная с Землёй: автомобиль сохраняет скорость, потому что горизонтальная равнодействующая сил на него равна нулю (трением пренебрегаем). Закон инерции выполняется.
• Система отсчёта, связанная с поездом при равномерном прямолинейном движении: поезд движется без ускорения, поэтому эта система отсчёта тоже инерциальная. Закон инерции выполняется.
• Система отсчёта поезда при торможении: поезд замедляется, поэтому его система отсчёта неинерциальная. Автомобиль движется относительно поезда вперёд, хотя горизонтальная сила на него не действует, — закон инерции в этой системе не выполняется.

Земную систему отсчёта в таких задачах обычно считают инерциальной. Систему, связанную с поездом, можно считать инерциальной при его равномерном прямолинейном движении, но нельзя — при торможении.

2. Какие силы компенсируются

• Книга на столе: сила тяжести направлена вниз, реакция опоры со стороны стола — вверх. Они равны по модулю и противоположны по направлению.
• Берёзовый лист равномерно падает: сила тяжести направлена вниз, сопротивление воздуха — вверх. При равномерном падении эти силы уравновешены.
• Пакет с яблоками неподвижно висит на крючке: сила тяжести направлена вниз, сила натяжения со стороны крючка — вверх. Они уравновешены.

Во всех трёх случаях равнодействующая сил равна нулю: тело либо покоится, либо движется равномерно.