1. На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде лежит неподвижный относительно вагона. При торможении поезда автомобиль без внешнего воздействия покатится вперёд, сохраняя свою скорость относительно поверхности Земли. Выполняется ли закон инерции: а) в системе отсчёта, связанной с Землёй; б) в системе отсчёта, связанной с поездом, во время его прямолинейного и равномерного движения; во время торможения? Можно ли в описанном случае считать неинерциальной систему отсчёта, связанную с поездом?

Рассмотрим каждую систему отсчёта отдельно. Закон инерции выполняется в инерциальных системах отсчёта; система отсчёта, движущаяся относительно инерциальной равномерно и прямолинейно, также является инерциальной.

1. В системе отсчёта, связанной с Землёй, автомобиль сохраняет покой или равномерное прямолинейное движение, пока на него не действует результирующая сила. Поэтому закон инерции выполняется.
2. При равномерном прямолинейном движении поезда его система отсчёта движется относительно Земли равномерно и прямолинейно. Она инерциальная, и закон инерции выполняется.
3. Во время торможения поезд движется относительно Земли с ускорением. Автомобиль стремится сохранить прежнюю скорость относительно Земли, поэтому относительно вагона перемещается вперёд. В системе отсчёта поезда его движение не соответствует закону инерции без учёта сил инерции.

Следовательно, во время торможения систему отсчёта, связанную с поездом, в данном случае можно считать неинерциальной.