2017-11-12
Корабль идет с постоянной скоростью $v$. По палубе от носа к корме движется велосипедист с такой же скоростью относительно корабля. Следовательно, относительно берега велосипедист остается неподвижным. В таком случае, как всякий неподвижный велосипедист на земле, он не сможет сохранить равновесие.
Но опыт опровергает этот вывод. Велосипедист и на испытательном стенде движется относительно «своей дороги», оставаясь неподвижным относительно земли, и сохраняет равновесие. Как объяснить «парадокс велосипедиста»?
Решение:
Велосипедист на корабле сохранит равновесие. Это вытекает из принципа относительности Галилея, согласно которому в системе координат, движущейся равномерно и прямолинейно (так называемой инерциальной системе координат), все механические явления протекают так же, как и в неподвижной системе. Корабль шел с постоянной скоростью, значит, он — инерциальная система отсчета. Следовательно, на его палубе велосипедист, поворачивая руль в сторону падения и двигаясь по криволинейной траектории, будет удерживать равновесие так же, как он удерживает его на неподвижном корабле или на земле.
На испытательном стенде велосипедист движется относительно «своей дороги» с огромной скоростью. Устойчивость велосипеда обеспечивают быстро вращающиеся колеса-волчки.