外からの静止した観測者が電車が発車した時、車内の吊り革は↙️の向きに傾いているように見えますが、 電

外からの静止した観測者が電車が発車した時、車内の吊り革は↙️の向きに傾いているように見えますが、
電車内にいる人も↙️のように見えるのでしょうか？
もし、そのように見えるなら理由を教えてほしいです

追記:電車内の人と吊り革は同じ加速度だから、静止して見えるのではないでしょうか？

質問者からの補足コメント

• もし、中の人も吊り革と同じ角度に傾いた場合は、中の人は吊り革が垂直にぶら下がっているように見えますか？

    補足日時：2022/12/19 14:00

No.5 ベストアンサー 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/12/19 15:28

＞もし、中の人も吊り革と同じ角度に傾いた場合は、中の人は吊り革が垂直にぶら下がっているように見えますか？

見えません。慣性力は進行方向とは逆向きにかかりますね。

つりかわの根本は電車に固定されて動かないから、慣性力で先が後ろに引かれて、重力との合力で釣り合って、

-----(天井）
↙️

な感じになります。

人間は、足が摩擦で電車と同期するので、上体が後ろに引かれて、こちらは
何にもつかまっていなければ、釣り合う相手がいないので、人間は後ろに倒れます

↖
-----(床）

もし、人間はつり革を持っていれば、つり革と人体と、重力や摩擦力などが、合わさって安定し、多分くの字になって釣り合います。

-----(天井）
↙️
↖
-----(床）


いずれにせよ、つり革が垂直に見えるわけがありませんね。

っていうか、電車のったことありませんか？
普通に自分の体験でわかる通りかと。
物理は観察です。

No.6 回答者： stomachman 回答日時： 2022/12/19 19:43

No4です。

> もし、中の人も吊り革と同じ角度に傾いた場合は、中の人は吊り革が垂直にぶら下がっているように見えますか？

吊り革がどうなるかはNo.4の図の通り。
しかし、「垂直」とおっしゃる意味がわからないんで、このご質問の趣旨は理解いたしかねます。というのは「垂直」というのは「何に対して」なのかを指定しないと意味がない言葉だから。（家の壁に垂直に釘を打ったら、その釘は水平方向を向いていますよね。）

No.4 回答者： stomachman 回答日時： 2022/12/19 09:02

概ねおっしゃる通り。

図をご覧あれ。

● 一番上は、加速していない（一定の速度で動いている）電車です。中の人（黒）が感じる加速度（黒矢印）も、外の人（赤）が感じる加速度（赤矢印）もおなじ。
　さて「静止している」かどうかは（加速度ではなく）速度の問題であり、
　・ 中の人から見ると、電車は静止していて、外の人（赤）が動いている。
　・ 外の人から見ると、外の人は静止していて、電車と中の人が動いている。

● 真ん中は、加速している電車を外の人が眺めたもの。青が電車の加速度。これと重力加速度が合成された加速度（黒矢印）が、電車（およびその中の人たち）にかかっている。そして電車と中の人たちは動いている。

● 加速している電車を中の人から見たところが下の図。電車は静止している。つり革も、ぶら下がってる悪ガキも、踏ん張ってる大人たちもみな、黒矢印の加速度の方向と平行です。しかし電車が傾斜している。また、中の人が外の人（赤）を眺めると、傾いた地面に対して（「よくあれで倒れないな」という）垂直な姿勢で立ったまま、地面ごと動いている。なぜ倒れないかというと、外の人は加速しながら動いている。外の人は赤矢印の加速度を受けていて、これは黒矢印の加速度と、青矢印の加速度の合成です。

No.3 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/12/19 08:58

>電車内にいる人も↙️のように見えるのでしょうか？

はい見えます。だって、同じ現象を違う系から見るだけだから。

＞追記:電車内の人と吊り革は同じ加速度だから、静止して見えるのではないでしょうか？

加速されているのは電車。つり革は、一方は電車とつながっているけど、一方は空間でぶらぶら。自由度をもっている。

外から見ると、慣性の法則により、つり革の先は置いていかれるため、外から見ればは↙️の向きに傾く。
中は、同じ理由で、見かけの力（慣性力）が働き、固定されていないものは、↙️の向きに傾く。

人も、カバンのなかのものも、すべてそうなりますが、加速が終わるとその力は消え、もとに戻ります。

No.2 回答者： konjii 回答日時： 2022/12/19 08:36

車内の吊り革は↙️の向きに傾いていますが、

電車内にいる人は↖のように傾いて見えます。

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/12/19 05:11

どちらも吊革は傾いて見えます。

加速度運動をしている電車の社内では
加速による慣性力を受けて吊革は傾きます。
これは日頃経験されてますよね？

吊革の傾きは観測者に関係なく一定です。
ガリレイ変換はものの形を変えない合同変換です。

ガリレイ変換で変わるのは時間の関わる方向です。
ものの移動方向は観測者によって異なります。