Рассмотрим явление с точки зрения инерциальной системы отсчёта, связанной с землёй.

До момента разгона поезда мячик покоился. Поверхность столика гладкая — сила трения отсутствует. Когда поезд начинает разгоняться, на мячик не действует никакая горизонтальная сила:

F_{\text{гор}} = 0

По первому закону Ньютона тело, на которое не действуют силы (или их равнодействующая равна нулю), сохраняет своё состояние покоя. Мячик остаётся неподвижным относительно земли.

Поезд движется вправо с ускорением a, мячик стоит на месте. В системе отсчёта купе (неинерциальной) наблюдатель видит, что мячик движется влево — это и есть проявление инерции:

\text{Инерция} \implies v_{\text{мячика}} = 0, \quad v_{\text{поезда}} \to \text{возрастает вправо}

Таким образом, поезд «уезжает» вперёд из-под мячика, а относительно купе мячик катится назад. Никакой силы, толкающей мячик назад, не существует — это лишь следствие первого закона Ньютона (закона инерции).