Moto relativo

[stedona]

Un treno in moto rettilineo uniforme con velocità di modulo $v0 = 50.4 km/h$ rallenta bruscamente con decelerazione costante di modulo $aT = 2.45 m/s2$. Come conseguenza della frenata una valigia posta sul portapacchi ad un’altezza $H = 2 m$ cade istantaneamente e finisce sul pavimento del treno.
Determinare l’equazione della traiettoria della valigia durante il moto di caduta rispetto a:
a) un osservatore O fermo a terra;
b) un osservatore O’ solidale al treno.

Suggeriscono di scegliere l’origine O del sistema di riferimento Oxy solidale al suolo in modo che l’asse y passi per la posizione occupata dalla valigia all’istante t = 0 in cui inizia la frenata del treno. Scegliere l’origine O’ del sistema di riferimento O’x’y’ solidale al treno in modo che l’asse y’ passi per la posizione occupata dalla valigia all’istante t = 0 in cui inizia la frenata del treno.

Non ne vengo fuori!!

[cavallipurosangue]

Io la vedo così: Nel sistema fisso rispetto a terra, la traiettoria è sicuramente parabolica, dove si conoscono le condizioni iniziali (velocità iniziale = a quella del treno all'istante 0, e l'altezza iniziale).

Poi basta usare una trasformazione del genere:

$(x=x^(tr)+x^r)$

Quindi:

$x^r=x-x^(tr)=x-1/2a^(tr)t^2$

Chiaramente per la y non ci sono cambiamenti...

[Maurizio Zani]

...e quindi per un osservatore solidale al treno la traiettoria è rettilinea

[MarKco1]

"cavallipurosangue":Io la vedo così: Nel sistema fisso rispetto a terra, la traiettoria è sicuramente parabolica, dove si conoscono le condizioni iniziali (velocità iniziale = a quella del treno all'istante 0, e l'altezza iniziale).

Poi basta usare una trasformazione del genere:

$(x=x^(tr)+x^r)$

Quindi:

$x^r=x-x^(tr)=x-1/2a^(tr)t^2$

Chiaramente per la y non ci sono cambiamenti...

Ma... domande da vero niubbo (ed è da cinque mesi che studio soltanto fisica... ho un brutto rapporto con questa scienza!)

1) Come mai sostituisci $x^(tr)=-1/2a^(tr)t^2$? Dove sono $x_0$ e $v_0t$ della formula classica $x=-1/2at^2+v_0t+x_0$?
2) Forse non ho capito bene chi sono $x$, $x^(tr)$ e $x^r$. Se come immagino x è l'ascissa rispetto al sistema di riferimento Oxy (solidale col terreno), $x^r$ è la x relativa a O'x'y' solidale con treno e $x^(tr)$ è l'ascissa del treno rispetto a Oxy, dall'equazione del moto che hai ricavato non risulta effettuare una traiettoria parabolica ($-1/2a^(tr)t^2$) anche rispetto al treno?