Билет № 4. Вопрос: Инерциальные системы отсчёта. Первый закон И. Ньютона. Задача на движение тела, брошенного пол углом к горизонту. План ответа: 1.Определение инерциальных систем отсчета. Пример. 2.Первый закон Ньютона. 3.Инерция. Ответ: 1.Системы отсчёта, относительно которых поступательно движущиеся тела движутся равномерно прямолинейно если на них не действуют другие тела или действие этих тел компенсируется, называют инерциальными системами отсчёта. Рассмотрим, например, шайбу, лежащую на льду хоккейного поля. Шайба покоится относительно Земли, т.к. влияние на неё Земли компенсируется влиянием льда. Но для хоккеиста, движущегося с постоянной скоростью V> относительно Земли, а значит, и относительно шайбы, эта шайба движется в сторону, противоположную направлению движения хоккеиста, со скоростью –V>. В системе отсчёта, связанной с движущимся хоккеистом, шайба движется равномерно и прямолинейно. Но вот хоккеист ударил по шайбе клюшкой. В результате очень непродолжительного действия клюшки шайба приходит в движение, приобретая некоторую скорость. После удара, когда действие клюшки на шайбу уже прекратилось, шайба продолжает своё движение. Между тем после удара влияние на шайбу других тел осталось таким же, как и до удара. Шайба после удара движется по прямой линии почти с постоянной скоростью, которую она приобрела в момент удара. Шайба, в конце концов, остановится, но известно, чем более гладким будут лёд и шайба, тем более продолжительным будет движение шайбы. Поэтому, если совсем устранить трение шайбы о лёд, то шайба продолжала бы двигаться относительно Земли с постоянной скоростью безостановочно. Из этого примера следует, что если влияние на тело других тел компенсируется, то относительно Земли тело или находится в покое, или движется прямолинейно и равномерно. Это утверждение справедливо, однако, не для всех систем отсчёта. Например, относительно хоккеиста, бросающегося в атаку и поэтому движущего относительно Земли с некоторым ускорением, шайба движется тоже неравномерно. 2.Т.о., мы приходим к одному из основных законов механики, который называется первым законом Ньютона: существуют такие системы отсчёта, относительно которых поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость постоянной, если на них не действуют другие тела или действие этих тел компенсируется. 3.(Явление сохранения скорости движения тела при компенсации внешних воздействий на тело называют инерцией. Поэтому первый закон Ньютона часто называют законом инерции. В приведённом примере с хоккейной шайбой инерциальными системами являются система отсчёта, связанная с Землёй, и система отсчёта, связанная с хоккеистом, движущимся относительно Земли прямолинейно и равномерно. Но не только они. Ясно, что любая система отсчёта, движущаяся относительно Земли прямолинейно и равномерно, тоже является инерциальной. Т.о., если нам известна хотя бы одна инерциальная система отсчёта, то инерциальными будут любые другие системы отсчёта, движущиеся относительно неё прямолинейно и равномерно.)