「電車に ボールを持った人が乗っていて

質問

「電車に ボールを持った人が乗っていて
ボールを上に投げて、なんで壁にぶつからんと
手元に戻ってくるの？」

「慣性の法則やわ」

「慣性の法則ってなに？」

「物体が進行方向に動き続けようとする運動のこと」

「ボールを上に投げたら上に動くやん
電車と触れてるから電車と同じ方向に動くのはわかるけど
触れてへんのになんで電車と同じ方向に進むの？？」

「・・・・・・」

・・・誰か助けて下さい
わかりやすい説明、教えて下さい

回答No.2

gtamo2

まず、窓が開いていたりトラックの荷台のような場所なら風の影響を受けますが、そうでない密閉した空間という前提で。

電車が動き始めるとき、乗客は加速度を感じて踏ん張ったりつり革につかまったりしますよね。
あの時、乗客は電車により加速させられているのです、もちろん荷物も持っているボールもです。
電車が加速し終わった時、乗客も荷物もボールも同じ速度まで加速されています。
風の影響がない以上、投げ上げたボールが後ろに動くことはありません、空中に浮いている
ボールの速度を変える要素がないからです。

ボールが後ろへ行くと考える方は、だるま落としみたいなイメージでいると思われます。
一番下の胴体だけ叩いてどけるという行為を電車に置き換えると、ボールを投げ上げた瞬間に電車がもの凄い加速をした、ということになりますね。
で、もし加速中や減速中に投げ上げれば、まぁ電車ですから微々たる物ですが、少しだけ落下点はずれますよ。
電車と接触している乗客は電車と同じように速度が変化しますけど、空中に浮いているボールは影響を受けません。
ただし、車内の空気も電車に動かされているため、ボールは空気の影響は受けますがね。

投げ上げたボールが手元に戻ってくる状態をだるま落としに例えると、大きなとんかちで上から下までをいっぺんに叩くのと同じです。
全体が一斉に横へ動きますから、頭と胴体が離れたとしても、頭だけ急に止まることはあり得ませんね。