Sistema di riferimento inerziale e dubbio sulla definizione
C'è un punto sullo studio dei giorni scorsi che non mi è chiarissimo.
In particolare la definizione che ne viene data sul libro: un sistema di riferimento inerziale è un sistema per cui vale la prima legge di newton. Di contro se non valesse è non inerziale.
Il problema che mi si pone è questo.. ma se prendessi un osservatore in una carrozza chiusa senza possibilità di vedere al di fuori di essa, nel momento in cui accelero la carrozza l'osservatore sarà solidale con essa e vedrà la biglia indietreggiare sul pavimento.
A questo punto l'osservatore non potrà dire che si trova in un sistema non inerziale, infatti vedendo la pallina indietreggiare penserà vi sia una forza applicata su di essa e che rispetterà newton: tale forza sarebbe la forza dovuta alla accelerazione apparente.
Insomma questo per dire che non capisco la definizione. Infatti per quel sistema non inerziale il primo principio è validissimo, c'è una forza e la biglia si sposta.
In che modo mi permetterebbe di distinguere tra sistema inerziale e non?
In particolare la definizione che ne viene data sul libro: un sistema di riferimento inerziale è un sistema per cui vale la prima legge di newton. Di contro se non valesse è non inerziale.
Il problema che mi si pone è questo.. ma se prendessi un osservatore in una carrozza chiusa senza possibilità di vedere al di fuori di essa, nel momento in cui accelero la carrozza l'osservatore sarà solidale con essa e vedrà la biglia indietreggiare sul pavimento.
A questo punto l'osservatore non potrà dire che si trova in un sistema non inerziale, infatti vedendo la pallina indietreggiare penserà vi sia una forza applicata su di essa e che rispetterà newton: tale forza sarebbe la forza dovuta alla accelerazione apparente.
Insomma questo per dire che non capisco la definizione. Infatti per quel sistema non inerziale il primo principio è validissimo, c'è una forza e la biglia si sposta.

In che modo mi permetterebbe di distinguere tra sistema inerziale e non?
Risposte
Il primo principio non è valido: il corpo è lasciato libero ma non si muove di moto rettilineo uniforme rispetto al sistema posizionato sul treno.
@salviom
Se sei , come credo, uno studente alle prime armi con la Fisica, ti faccio i complimenti, hai messo in luce proprio uno dei problemi della Fisica classica: la definizione di sistema di riferimento inerziale e la necessità di definire uno spazio "assoluto".
Hai anche intuito l'esistenza delle cosiddette forze fittizie o apparenti.
E' un tema che qui si è discusso (molto) a lungo. Ti dico per ora di non farti troppi problemi su questo e di andare avanti con lo studio, considera se vuoi come sistema di riferimento inerziale un sistema di riferimento che sia immobile o che si muove di moto rettilineo uniforme rispetto alle stelle fisse. Anche se questa definizione può sembrarti brutta e poco rigorosa, in fisica classica è secondo me la migliore. In un sistema del genere vale la legge di inerzia e le legge di Newton sul legame tra forza massa e accelerazione.
Se sei , come credo, uno studente alle prime armi con la Fisica, ti faccio i complimenti, hai messo in luce proprio uno dei problemi della Fisica classica: la definizione di sistema di riferimento inerziale e la necessità di definire uno spazio "assoluto".
Hai anche intuito l'esistenza delle cosiddette forze fittizie o apparenti.
E' un tema che qui si è discusso (molto) a lungo. Ti dico per ora di non farti troppi problemi su questo e di andare avanti con lo studio, considera se vuoi come sistema di riferimento inerziale un sistema di riferimento che sia immobile o che si muove di moto rettilineo uniforme rispetto alle stelle fisse. Anche se questa definizione può sembrarti brutta e poco rigorosa, in fisica classica è secondo me la migliore. In un sistema del genere vale la legge di inerzia e le legge di Newton sul legame tra forza massa e accelerazione.
Grazie per essere intervenuti a entrambi 
@Faussone
sì, sono uno studente molto alle prime armi con la fisica. Sto ripassando quanto fatto lo scorso anno a scuola perché seguendo un classico mi pare fatta maluccio e volevo rimetterci mano; soprattutto in vista in un futuro di valutare una iscrizione a fisica, che mi rapisce molto.
In ogni caso mi sembrava una domanda stupida, vedo che molti compagni hanno subito digerito questi concetti, invece spesso mi ritrovo incastrato a cercare di dipanare la matassa di esempi e controesempi che mi faccio. Non capisco come certa gente capisca subito.
Non mi era stata mai data la definizione che riporti, mi sembra più chiara perché non trovo i problemi che trovavo in quella che summenzionavo.

@Faussone
sì, sono uno studente molto alle prime armi con la fisica. Sto ripassando quanto fatto lo scorso anno a scuola perché seguendo un classico mi pare fatta maluccio e volevo rimetterci mano; soprattutto in vista in un futuro di valutare una iscrizione a fisica, che mi rapisce molto.
In ogni caso mi sembrava una domanda stupida, vedo che molti compagni hanno subito digerito questi concetti, invece spesso mi ritrovo incastrato a cercare di dipanare la matassa di esempi e controesempi che mi faccio. Non capisco come certa gente capisca subito.
Non mi era stata mai data la definizione che riporti, mi sembra più chiara perché non trovo i problemi che trovavo in quella che summenzionavo.
"salviom":
In ogni caso mi sembrava una domanda stupida, vedo che molti compagni hanno subito digerito questi concetti, ...
Non capisco come certa gente capisca subito.
Non è una domanda stupida, anzi è una faccenda molto delicata. E quelli che capiscono subito, probabilmente non si fanno troppe domande...
"mgrau":
[quote="salviom"]
In ogni caso mi sembrava una domanda stupida, vedo che molti compagni hanno subito digerito questi concetti, ...
Non capisco come certa gente capisca subito.
Non è una domanda stupida, anzi è una faccenda molto delicata. E quelli che capiscono subito, probabilmente non si fanno troppe domande...[/quote]
Sono d'accordo totalmente.