Можно ли в описанном случае считать инерциальной систему отсчета связанную с землей с поездом кратко

Обновлено: 04.07.2024

Инерциальные системы отсчета – это системы отсчета, которые сохраняют свою скорость, т.е. движутся без ускорения.

Всякая система отсчёта, движущаяся по отношению к инерциальной системе отсчета поступательно, равномерно и прямолинейно, также является инерциальной системой отсчета. Следовательно, теоретически может существовать любое число инерциальных систем отсчета.

В реальности система отсчёта всегда связывается с каким-нибудь конкретным телом, по отношению к которому изучается движение различных объектов. Так как все реальные тела движутся с тем или иным ускорением, любая реальная система отсчёта может рассматриваться как инерциальная система отсчета лишь с определенной степенью приближения. С высокой степенью точности инерциальной можно считать гелиоцентрическую систему, связанную с центром масс Солнечной системы и с осями, направленными на три далёкие звезды. Такая инерциальная система отсчета используется главным образом в задачах небесной механики и космонавтики. Для решения большинства технических задач инерциальной можно считать систему отсчета, жёстко связанную с Землёй.

Принцип относительности Галилея

Инерциальные системы отсчета обладают важным свойством, которое описывает принцип относительности Галилея:

всякое механическое явление при одних и тех же начальных условиях протекает одинаково в любой инерциальной системе отсчета.

Равноправие инерциальных систем отсчета, устанавливаемое принципом относительности, выражается в следующем:

законы механики в инерциальных системах отсчета одинаковы. Это значит, что уравнение, описывающее некоторый закон механики, будучи выражено через координаты и время любой другой инерциальной системы отсчета, будет иметь один и тот же вид;
по результатам механических опытов невозможно установить, покоится ли данная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно. В силу этого ни одна из них не может быть выделена как преимущественная система, скорости движения которой мог бы быть придан абсолютный смысл. Физический смысл имеет лишь понятие относительной скорости движения систем, так что любую систему можно признать условно неподвижной, а другую – движущейся относительно нее с определенной скоростью;
уравнения механики неизменны по отношению к преобразованиям координат при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой, т.е. одно и тоже явление можно описать в двух разных системах отсчета внешне по-разному, но физическая природа явления остается при этом неизменной.

Примеры решения задач

Задание	Является ли инерциальной системой отсчета: 1) искусственный спутник Земли? 2) карусель?
Ответ	1) Искусственный спутник земли не является инерциальной системой, так как он движется по орбите под действием силы притяжения со стороны Земли, а, следовательно, движется с ускорением.

2) карусель не является инерциальной системой отсчета, так как вращательное движение – это движение с ускорением.

Задание

Система отсчета жестко связана с лифтом. В каких из приведенных ниже случаев систему отсчета можно считать инерциальной? Лифт: а) свободно падает; б) движется равномерно вверх; в) движется ускоренно вверх; г) движется замедленно вверх; д) движется равномерно вниз.

Ответ

а) свободное падение – это движение с ускорением $\overline<g>$
, поэтому систему отсчета, связанную с лифтом в данном случае нельзя считать инерциальной;

б) так как лифт движется равномерно, систему отсчета можно считать инерциальной;

в) так как лифт движется с ускорением, систему отсчета нельзя считать инерциальной;

г) лифт движется замедленно, т.е. с отрицательным ускорением; систему отсчета нельзя считать инерциальной, так как она движется с ускорением (независимо от знака ускорения и направления движения);

д) так как лифт движется равномерно, систему отсчета можно считать инерциальной.

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?

Инерциальной системой отсчета является такая система отсчёта, относительно которой тела сохраняют свою скорость неизменной, если на него не действуют другие тела или действия этих тел скомпенсировано.

Другие интересные вопросы и ответы

Система отсчета связана с лифтом, при каких движения она будет не инерциальной?

НЕинерциальная система отсчёта = НАШ РЕАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛЬНЫЙ МИР
инерциальная система отсчёта = примитивная схемка на бумажке с цифрами и буквами, В ПРИРОДЕ ЗАВЕДОМО НЕСУЩЕСТВУЮЩАЯ

ИСО определяется 1-м законом Ньютона
математическая запись этого закона отсутствует

в случае лифта любое его движение = РЕАЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ, то есть – неинерциальное
а вот найти движение лифта для ИСО – проблема

Можно ли в описанном случае считать инерциальной систему отсчёта, связанную с землёй; с поездом?

“в описанном случае” – не вижу здесь такого.)

Однако этот закон выполняется не во всех системах отсчёта. Регина 1

Почувствует ли человек, упавший с большой высоты, боль перед тем, как погибнуть от удара о землю?

Боль начинает ощущаться в течение одной десятой доли секунды с момента возникновения раздражителя. Так что если человек не умрёт в полёте от страха, ещё как почувствует.

Не знаю, можно ли доверять этому сайту, но там пишут вот что:

“75% из ста упавших с высоты 145 метров со средней скоростью падения 200 км/час встречают смерть в первые несколько секунд или минут после падения.

Если приземление произошло на ноги, то есть вероятность того, что человек останется жив и количество травм значительно сократится.”

В общем, скорость умирания будет сильно зависеть от высоты, угла падения, наличия препятствий на пути и твёрдости поверхности приземления.

В связи с вышеизложенным считаю, что если человек после падения с большой высоты проживёт минуту, эта минута покажется вечностью.

Катя Гербутова 65

Почему на спутниках время замедляется?

читал что если тело летит с ускорением тогда время будет замедляться. но у спутника равномерная скорость. тогда почему там время замедляется постоянно?

Время на спутнике замедляется из-за скорости, а не ускорения. Это эфект Специальной теории относительности – в системе отсчёта, движущейся относительно наблюдателя, время кажется текущим медленнее.

Если же за систему отсчёта принять спутник, то с точки зрения спутника время будет течь медленнее на Земле.

И в этом никакого парадокса нет. Ну то есть, и парадокс этот давно обсосан под названием “парадокса близнецов”. До тех пор, пока системы отсчёта можно считать независимыми и инерциальными, время в них тоже течёт независимо, в каждой системе отсчёта по-своему. Но как только нарушается эквивалентность (инерциальность) систем, так сразу и выясняется, чьи часы отстали. Таким нарушением эквивалентности является как раз ускорение для одной из систем отсчёта – её более нельзя считать инерциальной, а ведь эквивалентность постулируется только для инерциальных систем отсчёта. То есть движущихся равномерно и прямолинейно, хотя б в масштабе эксперимента. И для спутника Земля таки да, “инерциальная система”, а вот он сам – неинерциальная, потому как движение по орбите заведомо есть движение с ускорением (центростремительным).

Но эффект СТО – не единственный эффект, влияющий на ход времени. Ещё один эффект связан с действие ОТО – ОБщей теории относительности. Ход часов зависит от напряжённости гравитационного поля в системе отсчёта. Чем она сильнее (=чем выше ускорение свободного падения в точке измерения), тем медленнее идут часы.

И вот по этому эффекту часы на спутнике должны идти быстрее, чем на Земле, потому что сила тяжести на поверхности Земли выше, чем на орбите. Особенно на высокой орбите, скажем, на такой, где летают спутники GPS (это порядка 20000 км, несоклько радиусов Земли). Поэтому если б удалось спутник на такой высоте зафиксировать, остановить его относительно Земли как материальной точки, то в этом случае часы на спутнике шли бы быстрее часов на Земле. Однако этот эффект заметно слабее, чем эффект СТО (связанный со скоростью), поэтому нетто-результатом будет всё же замедление хода времени для часов на спутнике. Однако в GPS-системах, где точность сравнения показаний часов куда выше упомянутых 38 мкс/сутки, приходится учитывать оба эффекта. Иначе погрешность позиционирования была бы не 2 метра, а все двести…

Инерциальной считается такая система, которая либо покоится (скорость V равно нулю), либо движется прямолинейно с постоянной скоростью (V = const). Так как поезд, отходящий от станции, движется с некоторым ускорением a, то система отчета, связанная с ним, не является инерциальной.

Поэтому правильный ответ: нет, не является.

Написать правильный и достоверный ответ;
Отвечать подробно и ясно, чтобы ответ принес наибольшую пользу;
Писать грамотно, поскольку ответы без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок лучше воспринимаются.

Мореплаватель — имя существительное, употребляется в мужском роде. К нему может быть несколько синонимов.
1. Моряк. Старый моряк смотрел вдаль, думая о предстоящем опасном путешествии;
2. Аргонавт. На аргонавте были старые потертые штаны, а его рубашка пропиталась запахом моря и соли;
3. Мореход. Опытный мореход знал, что на этом месте погибло уже много кораблей, ведь под водой скрывались острые скалы;
4. Морской волк. Старый морской волк был рад, ведь ему предстояло отчалить в долгое плавание.

Читайте также: