Was ist ein Inertialsystem ? - Beispiel zur Definition möglich? (Theorie)

Question

Situation:

In einem Buch folgt auf der Definition des ersten Newton-Axioms gerade das Inertialsystem.

1. Newton-Axiom: 

Ein Körper bleibt in Ruhe oder bewegt sich gradlinig mit konstanter Geschwindigkeit weiter,
wenn keine resultierende Kraft auf ihn wirkt. 

Inertialsystem:

Jedes Bezugsystem, in dem sich ein kräftefreier Körper geradlinig gleichförmig bewegt ist ein Inertialsystem.

Problem/Ansatz:

Bezugsystem:
Ein Bezugsystem ist doch das System, das man betrachtet. Sitze ich zum Beispiel im fliegenden Flugzeug, ist aus meinen Augen betrachtet meine Geschwindigkeit mit der ich mich bewege Null (Ich schaue nicht aus dem Fenster). Meine Geschwindigkeit, mit der ich mich relativ zum Flugzeugboden bewege ist also Null. 

Wechseln wir das Bezugsystem:
Ich bewege mich aus den Augen des stehenden Betrachters vom Erdboden aus gesehen mit einer Geschwindigkeit von, sagen wir 800 km/h. Also, wenn ich im Flugzeug, das fliegt, sieht der Beobachter am Erdboden mich vorbeiziehen und stellt fest, dass sich das Flugzeug bewegt und obwohl ich mich relativ zum Flugzeug mit der Geschwindigkeit  Null bewege, ist die Person am Erdboden meine Information, dass ich mich halt doch bewege und zwar mit v = 800 km/h. 

Nun weiter:
Das oben sind alles Bewegungen mit einer konstanten Geschwindigkeit.
Im Bezug zum Flugzeugboden wäre v(t) = 0. 
Im Bezug zum Erdboden wäre v(t) = 800 km/h.

Und jetzt kommt das Problem mit dem Inertialsystem: 
In beiden Beispielen von oben, gibt es keine Beschleunigung a. Das heisst doch, dass es auf den Massenpunkt keine resultierende Kraft gibt. Somit sehe ich mich Im Flugzeug als kräftefrei
und das Flugzeug im Bezug auf den Erdboden auch als kräftefrei.

Aus diesen Gründen schliesse ich, dass Beide betrachteten Systeme
- Ich im Bezug auf den Flugzeugboden.
- Ich im Bezug auf den Erdboden. 
Inertialsysteme heissen. 

Fragen:
(1) Ist mein Schluss richtig ?

(2) Was wäre, wenn der Beobachter vom Boden aus beobachtet, dass das Flugzeug beschleunigt und das Flugzeug dann mit einer wachsenden Geschwindigkeit an ihm vorbeizieht ? Er würde merken, dass dann eine Kraft wirken muss und so auch feststellen dass das Flugzeug nicht Kräftefrei ist.
Wäre das System Flugzeug zum Erdboden kein Inertialsystem mehr ? 

(3) Hat jemand andere Besipiele?  Vor allem interessiert mich, wann ich es nicht mit einem Inertialsystem zu tun habe. 

(4) Was bedeutet, dass auch das zweite Newton-Axiom nur auf Inertialsysteme anwendbar ist?

Comments

https://de.wikipedia.org/wiki/Inertialsystem

Habe deswegen und weil du unten das Wort mehrmals wie in der Wikipedia geschrieben hast, das Wort Inertialsystem in der Überschrift korrigiert.

Answer 1

Hallo

 deine beiden Systeme sind für horizontale Betrachtung nur Inertialsysteme, denn so wohl im F. als auf der erde wirkt ja mg senkrecht zum Boden.

die einfachsten Beispiele sind Bahnsteig und zwei in entgegengesetzter Richtung fahrende Züge, und du betrachtest nur die horizontale Bewegung. (in Wirklichkeit ist die sich drehende Erde nur angenähert ein Inertialsystem, wegen der Drehung wirken ausser dem Gewicht noch Zentrifugal und Corioliskraft aber für Experimente, die relativ lokal sind, haben wir ein noch immer die platte Erde und rechnen deshalb mit Inertialsystemen.

du erlebst ein Nicht- Inertialsystem im Karussell, bremsenden und anfahrenden Auto oder Zug. beim Sprung vom Sprungbrett, und auf vielen Fahrzeugen auf dem Rummelplatz.

Gruß lul