Concetto di forza apparente

Non riesco a dare una interpretazione concettuale della forza apparente nel caso dinamico.

Esempio: mettiamo caso che vi sia un uomo, in piedi, su di un treno che frena. Nel sistema di riferimento del treno si ha che il treno è fermo e l'uomo prosegue nel suo moto uniformemente decelerato dovuto all'attrito delle scarpe sul pavimento.

Passiamo al sistema di riferimento dell'uomo (che chiamo X):
X si ritiene fermo (essendo l'osservatore) e vede gli oggetti all'inizio andare all'indietro e mano a mano rallentare fino a fermarsi. X attribuisce questa accelerazione a forze apparenti che tirano gli oggetti in avanti.

E fin qua mi pare di esserci.

Quel che non mi torna è che X si ritiene fermo, ma sente agire su di se una forza apparente che lo tira in avanti. Dal momento che ha una forza applicata su di sé (quella apparente al pari degli altri oggetti) che dovrebbe provocare un'accelerazione, perché si ritiene comunque fermo?

Dato che sente una forza agire su di se, potrebbe pensare di essere lui ad accelerare.

Mi sembra che crei difficoltà dove non ce ne sono.

Ti sarà capitato di essere in piedi su un autobus. Se questi frena ti senti spinto in avanti ma non riesci a individuare chi ti ha spinto né il punto di applicazione della spinta.

Il punto è che l'autobus in frenata è un sistema di riferimento non inerziale e, per continuare ad utilizzare le leggi di Newton nel riferimento solidale con l'autobus, bisogna ammettere che, oltre alle forze reali (o effettive), agiscano anche le forze apparenti del moto relativo:

1) la forza di trascinamento



2) la forza di Coriolis



Quest'ultima è presente solo se il riferimento non inerziale ruota rispetto a quello inerziale e l'oggetto si muove con la velocità rispetto al riferimento ruotante.

La questione è spiegata molto bene nella lezione sulle forze apparenti.

La formula riesco ad applicarla sugli oggetti, ma non so come comportarmi ragionando sull'osservatore.

Faccio due esempi:

1) Consideriamo l'esempio di un osservatore seduto su un bus. Nel momento in cui il mezzo frena, io devo applicare su di me (osservatore) la forza apparente, quindi dovrei aspettarmi di accelerare dato che ho una forza applicata su di me.

2) Inoltre sul libro c'è un esercizio di un corpo in caduta libera, ma non essendo svolto non so come ragionare.
Consideriamo l'esempio di un osservatore che si getta da un grattacielo e che poi apre il paracadute.
Lui non avverte alcuna forza applicata su di se, dunque dice che il suolo e i palazzi accelerano verso l'alto perché su di essi sono applicate le forze apparenti, mentre su di lui non agisce nulla, oppure lui spiega l'accaduto dicendo : "su di me è applicata la forza apparente e quella di gravità che si equilibrano mentre sugli edifici solo quella apparente e quindi accelerano in alto"?

Grazie per l'aiuto

Rispondo ai tuoi esempi.

1) Se tu, osservatore, sei seduto in un bus che frena, sei un riferimento NON inerziale. Quindi alle forze reali che agiscono sull'oggetto che stai studiando devi aggiungere le forze apparenti che agiscono sull'oggetto.
Tu sei solo un osservatore!

2) Sul paracadutista in caduta libera, nel riferimento con esso solidale, la somma delle forze reali (il suo peso) e apparenti (di trascinamento) è nulla. Questa è la situazione in cui si trovano gli astronauti dentro la stazione spaziale internazionale. Se devi studiare il moto di un oggetto materiale, rispetto al riferimento in caduta libera, alle altre forze reali su di esso agenti, devi aggiungere la forza di trascinamento che, in questo caso, è:



dove è la massa dell'oggetto di cui ti stai occupando e è l'accelerazione di trascinamento.

Ricapitolando, tu osservatore devi solo controllare se il riferimento da te definito sia inerziale o non inerziale.

Nel primo caso, le forze che agiscono sull'oggetto di cui ti stai occupando sono solo REALI; nel secondo, alle forze reali devi aggiungere quelle apparenti. E, sia chiaro, sull'oggetto di cui ti stai occupando.