В покое или движении находится пассажир, сидящий в купе поезда, движущегося из Санкт−Петербурга в Москву, относительно:
а) полотна железной дороги;
б) пола вагона;
в) телеграфных столбов;
г) пассажира, сидящего в этом же купе?

Для решения этой задачи важно понимать понятие относительности движения. Движение или покой любого объекта рассматривается относительно выбранной системы отсчета. В физике система отсчета — это совокупность тел, относительно которых оценивается движение или покой другого тела. Ключевые понятия, которые нужно учесть:

1. Относительность движения: Положение тела и его движение зависят от выбранной системы отсчета. Если тело сохраняет свое положение относительно выбранной системы отсчета, оно находится в покое относительно этой системы. Если положение тела меняется с течением времени, оно считается движущимся.

2. Прямая связь между скоростью и системой отсчета: Скорость тела измеряется относительно выбранной системы отсчета. Например, если поезд движется с некоторой скоростью $ V $ относительно железнодорожного полотна, то все тела внутри поезда (если они не двигаются внутри него) движутся с той же скоростью $ V $ относительно полотна.

Теперь разберем каждый из предложенных случаев.

а) Полотно железной дороги:
Полотно железной дороги является частью земной поверхности. Пассажир, сидящий в купе поезда, будет двигаться вместе с поездом относительно полотна железной дороги. Это связано с тем, что поезд движется относительно земли, а пассажир в купе является частью системы "поезд".

б) Пол вагона:
Пол вагона — это часть самого вагона. Пассажир, сидящий в купе, не изменяет своего положения относительно пола, если он просто сидит на месте и не перемещается по вагону. Следовательно, относительно пола вагона пассажир находится в покое.

в) Телеграфные столбы:
Телеграфные столбы находятся неподвижно на поверхности земли. Поскольку поезд движется относительно земли, пассажир в поезде также движется относительно телеграфных столбов. Таким образом, пассажир движется относительно телеграфных столбов с той же скоростью, с которой движется поезд.

г) Пассажир, сидящий в этом же купе:
Если другой пассажир сидит в том же купе и не перемещается, то оба этих пассажира сохраняют свои положения друг относительно друга. Следовательно, один пассажир находится в покое относительно другого пассажира.

Обобщая: чтобы правильно определить, находится ли тело в покое или движении относительно чего−либо, необходимо четко представлять, какая система отсчета используется, и учитывать, изменяется ли положение тела в этой системе с течением времени.