На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде стоит деревянный ящик и игрушечный автомобиль. При торможении поезда автомобиль без внешнего воздействия покатился 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? 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 равномерное прямолинейное движение.

1. В системе, связанной с Землёй. При торможении поезда автомобиль сохраняет прежнюю скорость относительно Земли, поэтому относительно поезда движется вперёд. Его движение объясняется инерцией. Систему отсчёта, связанную с Землёй, в этой задаче можно считать инерциальной приближённо.

2. В системе, связанной с поездом. Во время прямолинейного равномерного движения поезда закон инерции выполняется: такая система движется относительно Земли равномерно и прямолинейно и потому также может считаться инерциальной. Во время торможения поезд движется с ускорением, поэтому связанная с ним система уже не является инерциальной.

Ответ: а) да, приближённо; б) да, пока поезд движется прямолинейно и равномерно. Систему Земли можно считать инерциальной приближённо, систему поезда — только во время его равномерного прямолинейного движения, но не при торможении.