Sistema di riferimento inerziale

Un sistema di riferimento viene detto inerziale quando una massa che si trova inizialmente a riposo rispetto a quel sistema vi permane, oppure, se inizialmente si muove di moto rettilineo uniforme rispetto a quel sistema, continua in quello stato di moto senza variare nè il modulo nè la direzione della sua velocità.

La definizione equivale a dire che in un riferimento inerziale vale la legge d'inerzia.

Da questa definizione è evidente che ogni altro riferimento in moto rettilineo uniforme rispetto a un dato riferimento inerziale è anch'esso inerziale.

I sistemi di riferimento inerziali sono indistinguibili fra loro e sono equivalenti per descrivere i fenomeni fisici (principio di relatività).

Il concetto di inerzia assoluta, di un riferimento privilegiato in quiete rispetto a tutti gli altri, è sorpassata; l'idea che esiste solo il moto relativo era già stata sostenuta da Galileo.

Einstein eleva al rango di riferimenti inerziali anche i riferimenti in volo libero. A dirla tutta sono questi i veri sistemi di riferimento inerziali.

Infatti il suo principio di equivalenza sostiene che è impossibile distinguere tra un'accelerazione costante e un campo gravitazionale; pertanto si può considerare un campo gravitazionale come l'effetto di una forza apparente. Secondo questa visione un pianeta isolato nello spazio profondo, privo di rotazione e di interazione gravitazionale con altri corpi del cosmo NON è un riferimento inerziale.

Ai riferimenti inerziali si contrappongono i sistemi di riferimento non inerziali. Questi sono accelerati e le leggi fisiche si presentano in modo diverso, giacchè sono presenti in essi delle forze apparenti.

Bellissimo film didattico a base di esperimenti chiari e intriganti.

1. Perchè un riferimento in moto circolare uniforme non è inerziale? Quali forze apparenti vi si riscontrano?
2. La Terra è un riferimento inerziale? Motiva bene la risposta.
3. Un ascensore in caduta libera è un riferimento inerziale?
4. La stazione spaziale ISS è un riferimento inerziale?
5. Una sonda spaziale compie un fly-by (sorvolo ravvicinato ad alta velocità) su Giove, senza entrare nella sua atmosfera. Durante il passaggio la sonda è un riferimento inerziale?