Представьте, что вы едете в поезде, а рядом на столе лежит яблоко. Для вас оно неподвижно. Но для человека, стоящего на платформе, яблоко будет двигаться вместе с поездом (рис. 1).

Рис. 1. Движение яблока относительно человека, стоящего на платформе

Яблоко одно и то же, но движение (или его отсутствие) зависит от наблюдателя.

Зависимость движения от системы отсчета

С движущимся поездом вроде всё понятно: если мы находимся внутри него, тогда все предметы кажутся нам неподвижными, а если мы находимся на платформе, то наблюдаем движение вагона со всем его содержимым.

Но если поезд стоит на вокзале, то он будет неподвижен и для того, кто сидит внутри, и для того, кто стоит на перроне (рис. 2). Значит ли это, что поезд неподвижен в любой системе отсчёта? Вовсе нет. Относительно платформы он неподвижен, но относительно проезжающего мимо автомобиля он движется (действительно, в глазах пассажира автомобиля поезд как будто «проплывёт» мимо окна) (рис. 3). И к тому же относительно Солнца Земля движется вместе со всеми поездами и вокзалами (рис. 4).


Рис. 2. Неподвижный относительно перрона поезд	Рис. 3. Движение поезда относительно проезжающего автомобиля	Рис. 4. Движение Земли относительно Солнца

Собственно, те, кто утверждал, что Солнце вращается вокруг Земли, тоже в чём-то были правы (рис. 5). Для человека, находящегося на планете Земля (то есть в системе отсчёта, связанной с Землёй), так и происходит (рис. 6).


Рис. 5. Геоцентризм	Рис. 6. Движение Солнца относительно системы отсчета, связанной с Землей

В этом и состоит относительность движения – говорить о любом движении есть смысл только в том случае, если выбрана система отсчёта.

Подбросим яблоко. В системе отсчета, связанной с вагоном, оно будет двигаться по прямой сначала вверх, а потом вниз, пока вы его не поймаете (рис. 7). А в системе отсчета, связанной с платформой, яблоко будет двигаться по криволинейной траектории: как тело, брошенное под углом к горизонту (рис. 8).


Рис. 7. Траектория движения яблока в системе отчета, связанной с вагоном	Рис. 8. Траектория движения яблока в системе отчета, связанной с платформой

Такое движение мы рассматривали подробно. При решении задач мы можем рассматривать отдельно горизонтальное равномерное движение, движение поезда (рис. 9), и вертикальное движение с ускорением свободного падения, подбрасывание яблока в вагоне (рис. 10) – это оказалось удобным инструментом.


Рис. 9. Горизонтальное равномерное движение, движение поезда	Рис. 10. Вертикальное движение с ускорением свободного падения, подбрасывание яблока в вагоне