Ответьте на вопросы. 1) Пассажир, находящийся в вагоне движущегося поезда, в окне наблюдает автомобиль, который то уходит вперёд, то движется назад, то кажется неподвижным.

Кратко

1. Это проявление относительности движения: пассажир сравнивает автомобиль не с Землёй, а с поездом. Если автомобиль быстрее поезда, он уходит вперёд; если медленнее — кажется движущимся назад; при равных скоростях — неподвижным.
2. При письме движение кончика ручки или карандаша криволинейное и неравномерное. У шариковой ручки ещё вращается пишущий шарик.
3. Нет, скатывание с горки в общем случае считать равномерным нельзя: скорость лыжника меняется.

Разбор

1. Пассажир находится в системе отсчёта, связанной с поездом. Для скоростей, направленных одинаково, можно записать: \[ v_{\text{отн}}=v_{\text{авт}}-v_{\text{поезда}}. \] Если \(v_{\text{авт}}>v_{\text{поезда}}\), автомобиль обгоняет поезд и «уходит вперёд». Если \(v_{\text{авт}}<v_{\text{поезда}}\), поезд обгоняет автомобиль, и тот кажется движущимся назад. Если скорости равны, \(v_{\text{отн}}=0\), и автомобиль выглядит неподвижным. Поскольку скорости поезда и автомобиля могут меняться, все три картины могут чередоваться.

2. Кончик ручки описывает кривые — буквы, поэтому траектория криволинейная. Скорость при письме непостоянна: рука ускоряется, замедляется и останавливается. Значит, движение неравномерное. У шариковой ручки, кроме того, вращается шарик, а сама ручка может поворачиваться.

3. Равномерное движение — это движение с постоянной скоростью, когда за любые равные промежутки времени тело проходит одинаковые пути: \[ v=\frac{s}{t}=\text{const}. \] При скатывании с горки скорость лыжника растёт под действием силы тяжести, а затем может меняться из-за трения и неровностей горки. Значит, равные пути за равные времена не выполняются, и движение неравномерное.

Проверка: в первом вопросе при равенстве скоростей действительно \(v_{\text{отн}}=0\); в третьем вопросe условие равномерности — постоянство скорости — не выполняется.