bijnainertiaal

Bijna-inertiaal, oftewel bijna-inertiaal, is een term uit de klassieke en moderne mechanica die verwijst naar een referentiekader waarin versnelling klein is ten opzichte van een ideaal inertiaal systeem. In een werkelijk inertiaal frame is de tweede afgeleide van de positie van een deeltje constant nul behalve vanwege de echte krachten; in een bijna-inertiaal frame is de versnelling van het frame zelf niet nul, maar beperkt en verwaarloosbaar in vergelijking met de krachten die op het systeem werken.

Algemeen vindt de beschrijving van beweging in een bijna-inertiaal frame plaats door het gebruik van fictieve krachten die ontstaan door de verplaatsing van het frame zelf. Wanner een object in een inertiaal frame voldoet aan m d^2x/dt^2 = F, in een met X(t) bewegend frame volgt m d^2x'/dt^2 = F − m d^2X/dt^2. Als de versnelling a = d^2X/dt^2 van het frame klein is, is de fictieve kracht −m a verwaarloosbaar klein en kan men nog steeds Newton's wetten als benadering gebruiken.

Toepassingen en context: op aardse schaal is de aarde een niet-inertiaal frame door haar rotatie en zwaartekrachtsveld, maar voor veel experimentele en onderwijsdoeleinden wordt de aarde toch als bijna-inertiaal beschouwd omdat de fictieve krachten relatief klein blijven in korte tijds- en lengtenormen. In de algemene relativiteit en lokaal inwendige frames bestaat geen globally inertiaal referentiesysteem, maar volgens het principe van equivalence kan men in kleine regio’s van spacetime werken met een lokaal invoelbaar inertiaal frame, wat het idee van bijna-inertial frames ondersteunt.

Zie ook: inertiaal frame, niet-inertiaal frame, fictieve kracht, equivalence principe.