Il bob non si muove affatto all'indietro.Il treno si sta muovendo in avanti (secondo il tuo sistema di riferimento) e se il bob non fosse attaccato al treno rimarrebbe fermo.Dato che è attaccato al treno, c'è una tensione nel filo (poiché il punto di ancoraggio superiore si muove con il treno e il fondo è attaccato al peso, quindi allungando leggermente il filo).La componente verticale di quella tensione (che è nella direzione del filo) contrasta la gravità e permette al bob di salire mentre la componente orizzontale accelera il peso in direzione del treno.

La risposta di rghome è corretta quando si sceglie la superficie terrestre come sistema di riferimento.

Now considera questo con il vagone del treno come quadro di riferimento.

Secondo il principio di equivalenza, l'effetto di un sistema di riferimento in accelerazione è identico a un campo gravitazionale.

Ciò significa che se sei nel vagone del treno (senza finestrini), non hai modo di sapere se ...

1. Il vagone sta accelerando o
2. la gravità è aumentata e l'angolo del campo gravitazionale si è spostato.In questo nuovo campo gravitazionale, il bob è ancora sospeso "dritto" e il pavimento del vagone non è più perpendicolare alla direzione di gravità.

Se tu fossi in piedi nel vagone del treno in accelerazione, sarebbe altrettanto difficile distinguere se ...

1. l'auto stava accelerando o
2. un'estremità dell'auto era stata rialzata.

Questo è il problema dell'accelerazione dei sistemi di riferimento. Prima legge di Newton:

In un sistema di riferimento inerziale, un oggetto rimane fermo o continua a muoversi a velocità costante, a meno che non venga influenzato da una forza

può essere visto come una condizione per la validità delle altre leggi. Il telaio che si muove con il treno è ovviamente un sistema di riferimento in accelerazione, quindi non è inerziale e possiamo aspettarci forze dove non dovrebbero esserci. Queste forze che compaiono in sistemi di riferimento in accelerazione sono chiamate forze fittizie o pseudo forze. Immagina di essere su una giostra molto veloce e di posizionare un secchio d'acqua al centro. L'acqua si gonfierà ai lati del secchio senza una causa apparente (dal tuo quadro di riferimento). Questo è anche un effetto dei frame non inerziali.

Quando trovi un frame che è inerziale, tutto funziona come ti aspetti. Le leggi di Newton valgono e non ci sono forze fittizie. Dal telaio che è fuori dal treno sembra tutto a posto. Il treno sta accelerando e il bob viene trascinato con esso, solo con ritardo perché la forza deve agire attraverso la fune. La corda può esercitare una forza laterale solo se il bob non è appeso direttamente sotto di essa.

Niente lo sposta indietro

Il treno sta accelerando, ma il bob non è.Affinché il bob possa essere accelerato alla stessa velocità del treno, è necessaria una forza che agisca lateralmente su di esso.Ciò avviene come lo spostamento di $ \ theta $ su $ \ vec T $ , che combinato con la gravità $ m \ vec g $ produce un'accelerazione risultante $ \ vec a $

Gravity !!! So che potresti essere sorpreso da questa risposta, ma non è il buon vecchio classico di Newton.Questa è la relatività generale, che fondamentalmente afferma che tutte le leggi della fisica devono essere le stesse indipendentemente dal sistema di riferimento, questa simmetria nota anche come principio di equivalenza, porta a ciò che pensiamo come forze centrifughe.

Il principio di equivalenza afferma che la gravità è solo accelerazione, che è esattamente ciò che sta accadendo qui.

C'è una bellissima spiegazione data da Steven Weinberg, in una breve intervista.Link- https://youtu.be/0gSomorLJQU