慣性力を観測する人について

質問

高校物理の慣性力について質問です．理解の仕方でつまづいています．
　以下不正確な表現があれば申し訳ございませんが、助言をいただけましたら幸いです．
　１．教科書では，加速度aで運動する電車の中で静止している質量mの物体の力のつりあいを理解するには見かけの力-maがはたらくとすればよい，と記述されています．誰がそう考えれば「よい」のでしょうか．電車の中の人ですか，外の人ですか．中の人だとすると，はたして電車の中にいる人が，加速度aで運動する非慣性系にいて物体に見かけの力-maがはたらいている，と自分で分かるのでしょうか．加速度aは非慣性系にいて知り得る値ですか．それとも電車の中では力のつりあいが成り立つための何らかの力がはたらいているとだけわかり，後で電車の外から教えてもらってその大きさがmaとわかる，ということですか．ストーリーが読み取れません．
　２．遠心力について．教科書では，半径r角速度ωで回転している円盤上でばねに取り付けられた物体が回転しているとき，円盤とともに回転している観測者は，ばねの弾性力とそれにつりあう遠心力が物体にはたらいていて，遠心力の大きさはmrω2(乗)と考える，とあります．r，ωは，観測者が非慣性系にいて知り得る値ですか．それとも観測者は，自分が物体と一緒に半径r角速度ωで回転していると予め知った上で，大きさmrω2(乗)の遠心力がはたらいていると考えることができるのでしょうか．
　上記１，２について，a，r，ωは慣性系から観測されますが，それらを非慣性系でも観測できるように教科書が読めてしまうので，納得しにくいです．

回答No.1

pandoraX1

見かけの力がはたらいているように考えるのは、電車の中の人です。
　ストーリーとしては、後者が正しいでしょう。電車の中にいると、物体は静止して見えます。静止するためには力が釣り合わないといけない。釣り合うためには、－ｍａがはたらいていると考えればいい。ということです。

　電車の外からみると、物体は運動して見えます（というか、運動しています）。電車が動いているんだから、中の物体も同じ速度で運動します。これは、物体に働いている力の合力Ｆを受けて、Ｆ＝ｍａを満たす加速度ａで加速度運動をしている、と考えられます。

　このように、物体は、実際には一定方向への力を受けて運動しています。これを、静止して見える立場（電車の中）で観測出来るとすると、その立場では物体にはたらく力の合力は０でないといけません。そこで、実際の合力を見ため０にするために「はたらいていると考えられる力」が－ｍａです。

お礼

早速のご回答をありがとうございました。
見かけの力を考えるのは電車の中にいる人だ、ということがはっきりしました。