Упражнение 11. 1. На столе в равномерно и прямолинейно движущемся поезде стоит неподвижный 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; во время торможения? Можно ли в описанном случае считать инерциальной систему отсчёта, связанную с Землёй? С поездом?

До торможения поезд движется равномерно и прямолинейно, поэтому его систему отсчёта можно считать инерциальной (приближённо). При торможении система поезда становится неинерциальной.

1. а) Система отсчёта, связанная с Землёй. Пока поезд движется равномерно, автомобиль покоится относительно Земли вместе с поездом. При торможении он продолжает двигаться вперёд с прежней скоростью относительно Земли: это проявление инерции. Закон инерции выполняется.

2. б) Система отсчёта, связанная с поездом. Во время его равномерного прямолинейного движения закон инерции выполняется. Во время торможения автомобиль без воздействия со стороны поезда относительно Земли сохраняет скорость, а относительно поезда движется вперёд. Закон инерции в системе отсчёта поезда не выполняется, поскольку эта система неинерциальная.

3. В описанных условиях систему, связанную с Землёй, принимают за инерциальную, а систему, связанную с поездом, считают инерциальной только во время его равномерного прямолинейного движения. При торможении система поезда неинерциальна.