Глава 2. § 25. Геоцентрическая система отсчёта — с. 86
§ 25. Вопрос 1. Какие системы отсчёта являются инерциальными?
Сколько инерциальных систем отсчёта?
Инерциальной называют систему отсчёта, в которой выполняется закон инерции: свободное тело (на которое не действуют другие тела или их действия скомпенсированы) покоится или движется равномерно и прямолинейно. Если одна инерциальная система найдена, то любая другая система, движущаяся относительно неё равномерно и прямолинейно (без вращения и без ускорения), тоже инерциальна: ускорение тела в обеих системах одинаково (v₂ = v₁ + v, v = const, значит a₂ = a₁). Поэтому инерциальных систем отсчёта бесконечно много. Любая система, движущаяся относительно инерциальной с ускорением, неинерциальна.
§ 25. Вопрос 2. Мяч свободно падает. Будет ли связанная с ним система отсчёта инерциальной?
Нет. Мяч падает относительно Земли с ускорением g⃗ ≈ 9,8 м/с², а систему отсчёта, связанную с Землёй, приближённо считают инерциальной. Значит, система отсчёта, связанная с падающим мячом, движется относительно инерциальной системы с ускорением, то есть она неинерциальна. В ней, например, закон инерции не выполняется: тела, на которые не действуют силы, не покоятся и не движутся равномерно, а относительно мяча ускоряются.
§ 25. Вопрос 3. Как бы двигался маятник Фуко на экваторе?
Плоскость колебаний маятника в инерциальной (гелиоцентрической) системе остаётся неизменной, так как силы лежат в той же вертикальной плоскости. Относительно Земли она поворачивается из-за вращения Земли: на полюсе за сутки на 360°, а на широте φ угловая скорость поворота равна ω·sin φ, где ω — угловая скорость Земли. На экваторе φ = 0, поэтому sin φ = 0: плоскость колебаний относительно Земли не поворачивается. Маятник Фуко на экваторе колебался бы в одной и той же вертикальной плоскости, не смещаясь, и эффекта вращения Земли не показывал бы.