Moti relativi

Importanza della scelta di un sistema di riferimento

La scelta del sistema di riferimento più conveniente per la descrizione dei moti è di notevole importanza in Fisica. Un moto che appare complesso in un sistema, in un altro può risultare molto più semplice. Si pensi, per esempio, al moto dei pianeti secondo la descrizione di Tolomeo e allo stesso moto descritto da Copernico. La prima descrizione è molto più complessa della seconda. Tolomeo calcolò il moto rispetto ad un sistema di riferimento solidale alla Terra, Copernico rispetto ad un sistema solidale con il Sole.
Spesso un problema di difficile soluzione in un sistema di riferimento si risolve facilmente e rapidamente in un altro sistema. E' questo il caso del problema riportato in seguito che, secondo il grande fisico George Gamow, se non viene scelto il sistema di riferimento più opportuno, risulta di difficile soluzione anche per abili matematici.

Problema

Un uomo risale un fiume mediante una barca. A poppa della barca, sul bordo, è appoggiata una bottiglia di wisky. Nel passare sotto un ponte le onde riflesse dai piloni agitano la barca e la bottiglia cade in acqua senza che l’uomo se ne accorga. 
Solo dopo 20 minuti dall’incidente l’uomo si rende conto della scomparsa della bottiglia. Immediatamente inverte la rotta e, muovendosi alla stessa velocità di prima rispetto all’acqua, ritrova la bottiglia ad 1 Km al di là del ponte. Quale è la velocità del fiume?