Упражнение 10. 1. На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде стоит легкоподвижный 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?

а) Система отсчёта, связанная с Землёй. Автомобиль сохраняет скорость относительно Земли, то есть движется равномерно и прямолинейно. В горизонтальном направлении равнодействующая сил, действующих на него, равна нулю. Закон инерции выполняется.

б) Система отсчёта, связанная с поездом. Пока поезд движется равномерно и прямолинейно, эта система отсчёта также инерциальна (приближённо), поэтому закон инерции выполняется. Когда поезд тормозит, его система отсчёта движется с ускорением и становится неинерциальной. Автомобиль в ней катится вперёд относительно поезда, поэтому закон инерции в такой системе без учёта сил инерции не выполняется.

Земную систему отсчёта в этой задаче можно считать инерциальной приближённо. Систему, связанную с поездом, можно считать инерциальной во время его равномерного прямолинейного движения, но не во время торможения.