Чтобы ответить на вопрос о том, является ли система отсчета инерциальной, необходимо понять, что такое инерциальная система отсчета. Инерциальная система отсчета — это такая система, в которой тело, не подвергающееся воздействию внешних сил, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно (согласно первому закону Ньютона).
Теперь рассмотрим две системы отсчета: одна связана с аэростатом, а другая — с автомобилем.
Система отсчета, связанная с аэростатом:
- Аэростат движется равномерно и прямолинейно. Это значит, что в системе отсчета, связанной с аэростатом, он сам покоится или движется с постоянной скоростью. Таким образом, если игнорировать влияние силы тяжести и предположить, что аэростат стабильно уравновешивает свои подъемные силы с силой тяжести, можно считать, что система отсчета аэростата инерциальна. В ней выполняется первый закон Ньютона, так как на тело не действуют силы, изменяющие его состояние движения.
Система отсчета, связанная с автомобилем:
- Автомобиль движется равноускоренно. Это означает, что на него действует постоянная внешняя сила, обеспечивающая ускорение (например, тяга двигателя минус сила сопротивления среды). Таким образом, в системе отсчета, связанной с автомобилем, автомобиль не находится в состоянии равномерного прямолинейного движения или покоя без действия внешних сил. Следовательно, система отсчета, связанная с автомобилем, не является инерциальной, поскольку в ней нарушается первый закон Ньютона: для объяснения движения автомобиля необходимо учитывать наличие внешней силы.
Подводя итог, система отсчета, связанная с аэростатом, является инерциальной, если пренебречь влиянием внешних сил, таких как сопротивление воздуха. В то время как система отсчета, связанная с автомобилем, не является инерциальной, так как на автомобиль действует внешняя сила, вызывающая его ускоренное движение.