1. На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде стоит лёгкий игрушечный автомобиль. При торможении поезда автомобиль без внешнего воздействия покатился вперёд, сохраняя свою скорость относительно 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 инерциальной систему отсчёта, связанную с землёй; с поездом?

Закон инерции выполняется в инерциальных системах отсчёта: если равнодействующая сил равна нулю, тело сохраняет покой или движется равномерно и прямолинейно.

1. Система отсчёта, связанная с землёй. В рамках задачи её считают инерциальной. Игрушечный автомобиль после начала торможения поезда продолжает двигаться относительно земли с прежней скоростью, поскольку на него не действует существенная горизонтальная сила. Это проявление инерции.

2. Система отсчёта, связанная с поездом при равномерном прямолинейном движении. Она движется относительно земли равномерно и прямолинейно, поэтому также считается инерциальной. Закон инерции выполняется.

3. Система отсчёта, связанная с поездом во время торможения. Она движется с ускорением относительно земли, поэтому является неинерциальной. Автомобиль кажется движущимся вперёд относительно поезда; в этой системе такое движение нельзя объяснить только обычными силами, действующими на автомобиль.

Ответ: закон инерции выполняется в системе, связанной с землёй, и в системе поезда при его равномерном прямолинейном движении. Систему земли и движущийся равномерно поезд в данном приближении можно считать инерциальными; тормозящий поезд — нельзя.