ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 13.3: Принцип относительности Галилея
Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.
Илья Морозов, преподаватель физики Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Сравнить инерциальные и неинерциальные системы отсчёта (назвать отличия).
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для выполнения задания необходимо сопоставить две основные категории систем отсчёта в механике: инерциальные и неинерциальные. Мы выделим ключевые различия по трём критериям: поведение тел при отсутствии внешних сил, применимость законов Ньютона и наличие фиктивных (сил инерции).
Шаг 1. Определение инерциальных систем отсчёта
Инерциальная система отсчёта (ИСО) — это такая система, в которой выполняется первый закон Ньютона (закон инерции). Это означает, что тело, на которое не действуют внешние силы или действие которых скомпенсировано, сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.
Важным свойством ИСО является то, что все законы динамики (второй и третий законы Ньютона) записываются в своей стандартной форме:
F=maЗдесь F — сумма всех реальных внешних сил, действующих на тело массой m, а a — ускорение тела относительно данной системы отсчёта.
Шаг 2. Определение неинерциальных систем отсчёта
Неинерциальная система отсчёта (НИСО) — это система, которая движется относительно инерциальной системы с ускорением (поступательно или вращательно). В такой системе первый закон Ньютона не выполняется: тело может иметь ускорение даже при отсутствии реальных внешних сил.
Например, если вы находитесь в вагоне метро, который резко трогается с места (НИСО), то стоящий пассажир без опоры упадёт назад, хотя горизонтальных сил на него не действует. Чтобы описать движение в НИСО, приходится вводить фиктивные силы инерции Fин:
Fин =-ma0где a0 — ускорение самой системы отсчёта относительно ИСО.
Шаг 3. Сравнение и таблица отличий
Сведем основные отличия в таблицу для наглядности. Ключевое различие заключается в том, как ведут себя свободные тела и какие силы нужно учитывать для расчётов.
| Критерий сравнения | Инерциальная система отсчёта (ИСО) | Неинерциальная система отсчёта (НИСО) |
|---|---|---|
| Движение относительно ИСО | Покоится или движется равномерно и прямолинейно (a=0) | Движется с ускорением (a≠0) или вращается |
| Выполнение 1-го закона Ньютона | Выполняется | Не выполняется |
| Законы Ньютона | Применимы в стандартном виде | Требуют введения сил инерции для сохранения формы ∑F+Fин =ma′ |
| Силы инерции | Отсутствуют | Присутствуют (фиктивные, зависят от массы и ускорения СО) |
Шаг 4. Проверка вывода
Проверим логику на примере принципа относительности Галилея. Если одна система отсчёта является инерциальной, то любая другая система, движущаяся относительно неё равномерно и прямолинейно, также будет инерциальной. Все физические процессы в них протекают одинаково. Однако если вторая система ускоряется, она становится неинерциальной, и наблюдатель внутри неё увидит эффекты, не объяснимые реальными взаимодействиями (например, отклонение маятника Фуко из-за вращения Земли, где Земля выступает как приближённо неинерциальная система).
Таким образом, главное отличие — в наличии или отсутствии ускорения самой системы отсчёта относительно «идеальной» неподвижной звезды (или другой ИСО), что напрямую влияет на необходимость учёта сил инерции.
а) ИСО: движется равномерно/покоится, 1-й закон Ньютон выполняется, сил инерции нет.
б) НИСО: движется с ускорением/вращается, 1-й закон Ньютон не выполняется, есть силы инерции.
в) В НИСО для применения 2-го закона Ньютона к уравнению добавляют силу инерции Fин =-ma0.
Решение построено на строгом определении систем отсчёта через призму законов Ньютона. Использована таблица для структурирования ответа. Формулы приведены в векторном виде, так как сила и ускорение являются векторами. Уделено внимание практическому аспекту: необходимости введения сил инерции в НИСО.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 13.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 13.3?
Краткий ответ: а) ИСО: движется равномерно/покоится, 1-й закон Ньютон выполняется, сил инерции нет. б) НИСО: движется с ускорением/вращается, 1-й закон Ньютон не выполняется, есть силы инерции. в) В НИСО для применения 2-го закона Ньютона к уравнению добавляют силу инерции F_ ин = -m a_0.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 13. Принцип относительности Галилея.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.