inertiaalijärjestelmään

Inertiaalijärjestelmä on Newtonin mekaniikan peruskäsite. Se on koordinaatisto, jossa kappale, johon ei vaikuta ulkoisia voimia, pysyy levossa tai jatkaa tasaista, suoraviivaista liikettä. Toisin sanoen, inertiaalijärjestelmässä kappaleen kiihtyvyys on nolla, jos siihen vaikuttava kokonaisvoima on nolla.

Newtonin ensimmäinen liikelaki, joka tunnetaan myös hitauslakina, määrittelee inertiaalijärjestelmän. Tämä laki on pätevä ainoastaan inertiaalijärjestelmissä. Monet arkipäiväiset koordinaatistot, kuten maahan kiinnitetty koordinaatisto, voidaan approksimoida inertiaalijärjestelmiksi, kunhan liikkeet ovat riittävän hitaita ja lyhyen matkan päässä tapahtuvia, jotta Maan pyörimisen ja kiertämisen vaikutukset voidaan jättää huomiotta.

Sen sijaan kiihdytetyt koordinaatistot, kuten ajoneuvon sisällä oleva koordinaatisto, kun ajoneuvo kiihdyttää tai hidastaa, eivät ole inertiaalijärjestelmiä. Näissä järjestelmissä kappaleet voivat näyttää kiihtyvän ilman näkyvää ulkoista voimaa. Tätä ilmiötä kuvataan usein fiktiivisillä voimilla, kuten Coriolis-voimalla ja keskipakoisvoimalla, jotka ovat havaittavissa vain epäinertiaalijärjestelmissä.

Fysiikan teoriat, erityisesti erityinen ja yleinen suhteellisuusteoria, laajentavat inertiaalijärjestelmän käsitettä. Erityisessä suhteellisuusteoriassa inertiaalijärjestelmät ovat tasaisella nopeudella toisiinsa nähden liikkuvia koordinaatistoja. Yleisessä suhteellisuusteoriassa tilanne on monimutkaisempi gravitaation vuoksi, ja paikallisesti pienet alueet avaruusajasta voidaan usein kuvata inertiaalijärjestelminä.