Question

Какие СВ называют инерциальными? неинерциальные? Приведите примеры таких систем.

Answer 1

Систему отсчета, относительно которой наблюдается явление инерции, называют инерциальной системой отсчета. Систему отсчета, относительно которой явление инерционное не наблюдается, называют неинерциальной системе отсчета. Как инерциальные используют СВ, связанные с Землей. Какая - либо СВ, движущегося относительно инерциальной СО равномерно прямолинейно, тоже является инерциальной.

Answer 2

Системы отсчёта, или СВ (системы в отсчёте), делятся на инерциальные и неинерциальные в зависимости от того, обладают ли они инерцией или же находятся в неинерциальном состоянии относительно других СВ. Давайте рассмотрим каждый тип подробнее:

1. Инерциальные системы отсчёта: Инерциальные системы являются особенными, так как они не испытывают ускорения и могут быть рассмотрены как неподвижные или движущиеся равномерно прямолинейно относительно относительно отдалённых звёзд и галактик. В такой СВ законы физики, включая законы Ньютона, выполняются без каких-либо поправок.

Примеры инерциальных систем:

• Космические СВ, которые движутся с небольшой скоростью относительно далёких звёздных объектов.
• Самолёт, который летит на постоянной скорости и высоте вне влияния земной гравитации.
• Космический корабль, находящийся в свободном падении в околоземном пространстве (с минимальным влиянием гравитации Земли).

2. Неинерциальные системы отсчёта: Неинерциальные системы отсчёта находятся в ускоренном состоянии относительно инерциальных систем. В таких СВ законы физики уже не выполняются в своей простой форме, и требуется вводить дополнительные силы (например, псевдосилы, такие как центробежные или Кориолисовы силы), чтобы объяснить наблюдаемые явления.

Примеры неинерциальных систем:

• Пассажир в автомобиле, который движется с ускорением или замедляется.
• Пассажир на аттракционе, который движется по кругу с постоянным угловым ускорением.
• Земля, как наблюдаемая из точки на её поверхности: так как Земля вращается и имеет ускорение свободного падения, точка наблюдения на поверхности Земли является неинерциальной системой отсчёта.

Важно отметить, что определение инерциальной и неинерциальной СВ относится к классической механике. В общей теории относительности (ОТО), где гравитация описывается как геометрия пространства-времени, понятие инерциальности становится более сложным и связано с кривизной пространства-времени вблизи массивных объектов.