3. В вагоне поезда, движущемся равномерно и прямолинейно, на столике лежит теннисный мяч. а) Что произойдёт с мячиком, если поезд начнёт тормозить? б) Будет ли выполняться первый закон Ньютона в системе отсчёта, связанной с поездом: а) во время его прямолинейного и равномерного движения; б) во время торможения?

а) При торможении поезд замедляется, а мяч по инерции стремится сохранять прежнюю скорость. Поэтому относительно вагона он будет двигаться вперёд, к передней части поезда. Если столик не удерживает мяч, тот может покатиться или скатиться вперёд.

б) а) Во время равномерного прямолинейного движения — да. Система отсчёта поезда в этом случае инерциальна (если пренебречь влиянием ускорения и вращения Земли).

б) Во время торможения — нет. Поезд движется с ускорением, поэтому связанная с ним система отсчёта неинерциальна. В ней мяч может ускоряться относительно вагона даже тогда, когда равнодействующая реальных сил на него равна нулю.