Mentre siamo seduti in un autobus in movimento, se lanciamo una palla verso l'alto, perché torna ancora nelle nostre mani invece di cadere indietro?

Fondamentalmente, la tua domanda è incentrata sull'idea di un quadro di riferimento. Quando siete seduti sull'autobus, vi sembra di non essere in movimento, giusto? Ma, in realtà, è così. Semplicemente non stai accelerando. Infatti, in nessun momento della tua vita sei mai stato seduto fermo - per tutto il tempo, ti sei mosso alla stessa velocità della terra mentre gira intorno al suo asse e gira intorno al sole.

La ragione per cui non noti questo movimento è perché anche tutto ciò che ti circonda si muove con la terra. La terra è il vostro quadro di riferimento - cioè, l'unico movimento che notate effettivamente è qualcosa che si muove in modo diverso da qualcos'altro, come guardare una macchina che guida lungo la strada. La strada è "ferma" nel vostro quadro di riferimento, quindi l'auto si sta "muovendo"

La stessa idea si applica all'autobus. Se l'autobus si muove ad una velocità costante (una velocità costante nella stessa direzione), tutto sull'autobus sembra essere immobile, compresi voi e la palla in mano. Questo perché tu, la palla e il sedile su cui sei seduto avete tutti la stessa velocità dell'autobus. Quando lanciate la palla in aria, non cambiate la sua velocità in avanti, quindi continua alla stessa velocità dell'autobus e cade di nuovo nella vostra mano.

Se l'autobus dovesse accelerare in qualsiasi direzione x (se aumentasse o diminuisse la sua'Se l'autobus dovesse accelerare in una qualsiasi direzione x (se aumentasse o diminuisse la sua velocità o girasse a destra o a sinistra) mentre la palla è ancora in aria, la palla si "muoverebbe" nella direzione opposta, perché, non essendo in effettivo contatto con l'autobus (l'aria è un fluido non viscoso, quindi la palla può muoversi attraverso di essa senza subire grandi effetti), continuerebbe con la velocità x che aveva quando l'avete lanciata, perché "un oggetto in movimento tende a rimanere in movimento a meno che non sia agito da una forza esterna." E questa è la ragione di base. La prima legge di Newton.