Relatività del moto - Chi mi fa capire?

frobby1
Ciao a tutti, scusate se sono curiosa ma vorrei che qualcuno mi dimostrasse questo esempio, grazie a tutti quello che lo faranno, allora:

Io sono su un treno, seduta, quindi ferma. Ho in mano un uovo. Anche il treno è fermo.
Io lancio in aria perpendicolarmente l'uovo quando il treno è fermo, mentre l'uovo volteggia in aria il treno con parte velocemente.

Ora, dove ricade l'uovo? Nella mia mano oppure indietro? (notare che mentre lo lanciavo il treno era fermo con me, e solo dopo aver "preso il volo" il treno è partito".

Mi occorrerebbe anche una fonte, una prova, una verifica, un link dell'esempio specifico oppure un video che lo dimostri!
Ho provato a cercare molto "alla lontana" su wiki, ma ci sono troppe formule, stavo per diventare matta! Grazie!!

Risposte
leo9871
intuitivamente mi viene da dire dietro....Prendi un uovo lancialo in aria e inizia a scappare, l'uovo ti può ricadere nella mano :lol:

lordb
Al lancio la velocità dell'uovo è $vec V = vec V_y$ in quanto la componente orizzontale della velocità è nulla $vec V_x = vec 0$.
Il suo è un moto rettilineo uniformemente accelerato verso l'alto.

Se durante il volo dell'uovo il treno parte con una certa velocità $vec V_tau$ il moto dell'uovo non viene modificato e rimane rettilineo uniformemente accelerato.Un osservatore dentro il treno vedrà dunque l'uovo allontanarsi da lui con traiettoria parabolica.

Infatti $vec V = vec V' + vec V_tau$
$vec V$ velocità dell'uovo per te che sei a Terra ;
$vec V'$velocità dell'uovo per una persona nel treno;
$vec V_tau$ velocità di trascinamento (in questo caso = velocità del treno).

$vec V' =vec V - vec V_tau=(0,v_y)-(v_x,0)=(-v_x,v_y)$.
(Quindi ad una persona nel treno sembra che sia il treno ad essere fermo e invece l'uovo abbia una componente orizzontale di velocità contraria per verso a quella delle ascisse positive).

frobby1
Ah, ho capito! Invece se c'è che sò, una mosca sospesa, ferma al centro del treno, che è fermo.
Ad un certo punto il treno parte, la mosca, sospesa in volo, rimane sulla perpendicolare che aveva prima che il treno si muovesse oppure si trova sbalzata all'indietro?

frobby1
Oppure: sono su un treno, in piedi e fermo, il treno è fermo.
Io faccio un salto, mentre sto in aria il treno parte all'improvviso di colpo e con scatto.
Dove atterro, sullo stesso punto oppure più dietro?
(Notare che ho fatto il salto da fermo quando anche il treno era fermo).

Scusatemi, ma mi servono queste informazioni! Grazie!

lordb
$vec V = vec V' + vec V_tau$

$vec 0 = vec V' + vec V_tau$

$vec V' = -vecV_tau$

Rispetto alla Terra la mosca è ferma, rispetto ad un osservatore nel treno la mosca sta indietreggiando.

leo9871
la mosca è ferma rispetto ad un osservatore esterno al treno, si muove rispetto ad un osservatore interno al treno....

Il salto lo fai in verticale? allora puoi fare il paragone con l'uovo, dove tu sei l'uovo :lol:
il salto descrive una traiettoira parabolica? allora bisogna fare un pò di calcoli e si può dimostrare che in base alla traiettoia ricadi nello stesso punto di lancio

Sk_Anonymous
Te la faccio capire io. Il treno frena grazie ad una forza frenante quindi da una velocità v1 rispetto al suolo passa a una velocità v2 quali forze stanno agendo sull'uovo che prima della frenata ha ovviamente velocità v1 uguale al treno? Nessuna!! Quindi non accelera quindi rimane a v costante rispetto al suolo... Cioè se lo vedi da fuori l uovo ha sempre la solita velocità mentre nel tuo sistema di riferimento l'uovo avrà una velocità che sarà la v1-v2 cioè se il treno va a a 5km/h meno dall'inizio Della frenata tu vedreai da dentro il treno l'uovo muoversi a 5km/h rispetto al treno a a te se preferisci.

Sk_Anonymous
Scusa ti ho fatto l'esempio della frenata che rende di piu ma uguale tu sei ferma il treno parte grazie a una forza e si muove con accelerazione a l'uovo non ha nessuna forza che lo muove quindi io osservatore da terra vedo un semplice uovo che viene lanciato per aria e cade nello stesso punto(ovviamente nel caso ideale in cui i muri del treno fossero trasparenti) nel tuo caso invece l'uovo impatta contro il muro con una quantità di moto pari a m(at) dove a e' l'accelerazione del treno ps:non capisco xhe fai complicato un problema del genere sono le semplici trasformazioni di galileo

robe921
Non basta prendere in considerazione un sistema di riferimento in moto, perché esso può anche essere inerziale e non registrerà differenze rispetto ad un sistema di riferimento fermo. Ergo, a mio parere, non ha senso prendere in considerazione solo le velocità di trascinamento e relativa.

Piuttosto si dovrebbe considerare un sistema di riferimento NON inerziale, soggetto quindi ad un'accelerazione (in questo caso il treno che parte accelerando). In un sistema di riferimento non inerziale non valgono più le leggi della dinamica descritte da Galileo, ovvero quelle che conosciamo, ma ad esse bisogna aggiungere valori (detti "forze apparenti") che hanno una grande importanza nello studio del moto del corpo.

Nel caso studiato è chiaro che l'uovo e la mosca si ritroveranno in una posizione diversa da quella di partenza (più indietro) perché l'accelerazione del treno fa sì che ci sia "qualcosa che trascini all'indietro", una forza, appunto.

lordb
robe92 nei miei calcoli considero il fatto che il treno parta a velocità costante.

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.