PRINCIPIO D’INERZIA:
Se su un corpo non agisce nessuna forza, se era fermo resta fermo, se era
in movimento mantiene il suo moto rettilineo uniforme.
Si può verificare? Questo principio non si può dimostrare in
quanto su ogni corpo agisce sempre almeno una forza: la forza di gravità
(i copri fermi sono sottoposti alla Forza di gravità e ad altre forze
in modo tale che la forza risultante sia zero).
Nel caso in cui l’oggetto sia in movimento, non è possibile verificare
il principio d'inerzia perché su questo (anche se il moto avviene su
un piano orizzontale e quindi teoricamente risultante = zero) agisce sempre
almeno un’altra forza: l’attrito.
Infatti, se per esempio facciamo rotolare una matita sul banco, il principio d’inerzia non si può verificare poiché si ha un attrito volvente.
Anche nel caso in cui si lasci cadere un corpo da una certa altezza, vi è l’attrito dell’aria, mentre la forza di gravità agisce sia tra l’osservatore e l’oggetto sia tra la Terra e l’oggetto.
Quando allora si può verificare?
Il principio d’inerzia si può verificare solo nel caso in cui le forze applicate risultino essere uguali a 0 e ci sia un sistema di riferimento assoluto (in quiete rispetto all'universo), un osservatore fermo assolutamente in quiete. Ciò è impossibile perché tutto è in moto.
Come risolse il problema Einstein?
Introducendo il concetto di sistema in volo libero. Gli unici osservatori
in grado di verificare in ogni momento il principio d'inerzia sono gli
osservatori posti in sistemi di riferimento in volo libero. In tali sistemi
di riferimento non è rilevabile la gravità e pertanto lasciando
cadere la penna questa rimarrà sospesa dove è stata lasciata
andare e se spinta si muoverà di moto rettilineo uniforme.
Questo vale ovunque nell'universo. Gli osservatori in volo libero sono gli unici in grado di verificare il principio d'inerzia e le leggi che uno di questi osservatori ricaverà avrà la stessa forma di quella ricavata dagli altri osservatori in volo libero.