慣性の法則（列車の中の蝶）

質問

慣性の法則（列車の中の蝶）

A駅からB駅へ向かう列車に僕は乗っている。
いま、A駅に停車中だ。
ドアから一匹の蝶が舞い込んで来た。
蝶は今、座っている僕の伊目の前で空中の同じ位置で羽ばたいている。（ホバリングの状態）
発車ベルが鳴り、ドアが閉まった。
そして、列車が発車した。

このとき、ホバリングしている蝶は僕から見てA駅のほうに動いて見える。

と思うのですが、実際迷い込んできた虫とかが加速していく方向と反対に動くのを見たことがない。
空中に浮遊する物体は慣性の法則を受けないの?

なにか勘違いをしているのでしょうか。

よろしくお願いします。

回答No.2

tonsaku

A駅からB駅へ向かう列車に僕は乗っている。
いま、A駅に停車中だ。
ドアから "一人の人間" が乗り込んで来た。
その人は今、座っている僕の目の前の同じ位置に座っている。
発車ベルが鳴り、ドアが閉まった。
そして、列車が発車した。

このとき、すわっている人間は僕から見てA駅のほうに動いて見える・・・でしょうか？
おそらく、加速していく方向と反対に長椅子上を滑っていくのを見たことがないでしょう。

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また、すわって無くとも、立って手すりにつかまっている人でもいいでしょう。
もちろん、蝶も電車上に固定された系からみれば、慣性力を受けているはずです。

人間は、「歩く」ことによって、つまり、地面との摩擦を利用することによって移動します。
その場に座って(立って)いれば、その摩擦によって、慣性力を受けてもその場にとどまっていられます。
（必要なら、ふんばります。）

蝶は、「羽ばたく」ことによって、つまり、空気抵抗を利用することによって移動します。
ホバリングしていれば、その空気抵抗によって、慣性力を受けてもその場にとどまっていられるのではないでしょうか？
（必要なら、踏ん張って、いつも以上に羽ばたいているのではないでしょうか？）

吊ってあるボールやつり革などは「踏ん張る」ことはできませんから、
慣性力のみによって運動し、目に見えてA駅側に引っ張られて、その位置を変えるでしょう。

実験してみてはいかがでしょう？
電車か、あるいは自動車の方が実験しやすいかもしれませんが、
急発進or急ブレーキする瞬間に浮いているように、ボール等を 真上に 投げてみてはいかがですか？
（注：あくまで、ボールが中に浮いている瞬間の急発進or急ブレーキです。）
ボールは踏ん張れませんので、元の手の平の上に戻ってこず、後ろ(加速方向と逆)にずれた位置に着地しませんか？

補足

ご意見ありがとうございます。
条件がもれていました。窓は閉まっていて、車内は無風とします。
慣性力と反対の力は何なのでしょう？
進行方向に0km/hの状態から40km/hへ変移していたとして
蝶が僕の前で同一箇所でホバリングしているとすると
蝶は何らかの力（加速度）で40km/hの速度を得ていると思うのですが。
列車内の空気に押されているのでしょうか？
引き続きお願いします。