Каким образом связана инерциальная система и второй закон ньютона?

Question

Если в инерциальной системе тело покоится или движется равномерно, то каким образом во втором законе ньютона (ma=F) фигурирует ускорение?

Вот задача: с какой силой велосипедист скатывается с горки с ускорением 0. 8 м/c2 если его масса 50кг.

По задумке надо применить второй закон, но велосипедист едет с ускорением, а закон справедлив в инерциальных системах. В общем я запутался, помогите пожалуйста.

Answer 1

это система отсчета
или точка отсчета, если хотите

а тело в этой системе может двигаться как угодно, с ускорением и тп
а вот если сама система будет неинерциальной , то и законы движения станут работать иначе

Answer 2

Наблюдатель с линейкой и часами, который рассматривает движение исследуемого тела, фактически является системой отсчета (наблюдатель сам является телом отчета, линейка нужна для измерения длин, а часы для измерения промежутков времени) . Если наблюдатели друг относительно друга неподвижны, то мы говорим что они находятся в одной системе отсчета и поэтому для нас они физически эквивалентны. Это значит, что движение любых тел для таких наблюдателей будет выглядеть одинаково. Поэтому для каждой системы отсчета достаточно всего одного наблюдателя.

 Наблюдатели в разных системах отсчета друг относительно друга движутся и движение одних и тех же тел для них выглядит по-разному. Таких наблюдателей, а значит систем отсчета, может быть бесконечно много. Среди них есть такие наблюдатели, для которых выполняется закон инерции. Такие наблюдатели называются инерциальными, а связанная с ними система отсчета - инерциальной. Именно в этих системах отсчета будет выполняться II закон Ньютона и инерциальный наблюдатель будет видеть, что ускорение тела пропорционально равнодействующей силе, действующей на тело, и обратно пропорционально массе тела.

 В твоей задаче наблюдатель сидит на Земле. он инерциальный и для него выполняется как закон инерции, так и II закон Ньютона (ускорение велосипедиста рассматривается относительно Земли) . Ты же пытаешься взять в качестве наблюдателя самого велосипедиста, который будет двигаться относительно Земли с ускорением и поэтому связанная с ним система отсчета не будет инерциальной, т. е. в ней не выполняется даже закон инерции (велосипедист сам относительно себя покоится, хотя на него действует не нулевая сила) .

P. S. После некоторых танцов с бубнами можно заставить законы Ньютона работать в неинерциальных системах отсчета, но это совсем другая история.