В чём отличие между инерциальной и неинерциальной системами отсчёта? Почему равномерное прямолинейное движение и состояние покоя физически эквивалентны и взаимозаменяемы лишь в инерциальных системах отсчёта?
Инерциальная система отсчёта (ИСО) — система, в которой тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или их действие скомпенсировано. То есть в ИСО выполняется принцип инерции. Примеры: система, связанная с Землёй (в хорошем приближении), с кораблём или автобусом, движущимся по прямой с постоянной скоростью.
Неинерциальная система отсчёта — система, в которой принцип инерции не выполняется: скорость тела меняется, хотя внешних воздействий на него нет. Пример: автобус при резком трогании — пассажира отбрасывает назад без всякой силы, толкающей его назад. Другие примеры: лифт при ускоренном или замедленном движении, вращающийся барабан стиральной машины.
Эквивалентность покоя и равномерного прямолинейного движения. Оба состояния существуют без внешнего воздействия, и переход от одного к другому — это просто переход к другой ИСО. Например, автомобиль на платформе покоится в системе
В неинерциальной системе отсчёта так заменить нельзя: тело, покоящееся в ИСО без внешних воздействий, в неинерциальной системе будет двигаться с ускорением. Тогда движение и покой различаются по наличию ускорения и их уже нельзя считать равноценными. Поэтому взаимозаменяемость состояний возможна только в ИСО, покоящихся или движущихся равномерно и прямолинейно друг относительно друга.
В ИСО при отсутствии внешних воздействий тело сохраняет покой или равномерное прямолинейное движение, в неинерциальной — нет (скорость меняется без сил). Покой и равномерное движение взаимозаменяемы только в ИСО, так как переход между ними — это переход в другую ИСО.
