inertialsystem

Hvis man sitter i et tog som står i ro eller har konstant fart på rett, horisontal bane, og har en glatt eske liggende på et glatt kupébord, må man skyve på esken, altså bruke kraft, for at den skal få fart på kupébordet. Her gjelder altså Newtons 1. lov.

Så går toget inn i en sving. Da vil esken skli på kupébordet i retning mot utsiden av kurven. Den begynner å bevege seg i forhold til bordet uten at vi bruker noen kraft på den. Her gjelder altså ikke Newtons 1. lov. Hvis toget øker eller minsker hastigheten, vil også esken begynne å skli.

Når man refererer til stillestående jord eller til et tog med konstant fart, refererer man til et inertialsystem eller et treghetssystem. Her gjelder kraftloven. Hvis man refererer til et tog mens det endrer farten eller går i en sving, refererer vi ikke til et treghetssystem, men til et akselerert referansesystem. Her gjelder ikke kraftloven, men for å kunne beskrive årsaken til en bevegelse i det akselererte systemet innfører vi fiktive krefter, også kalt treghetskrefter. I svingen sier man at esken på kupébordet er påvirket av en sentrifugalkraft, som er en fiktiv kraft.

Strengt tatt er Jorden ikke et treghetssystem, fordi den roterer og går i en buet bane rundt Solen. Men virkningene av disse bevegelsene er så små at vi ikke merker dem til daglig, unntatt når det gjelder strømmer i havet og vindretninger i atmosfæren.

I den generelle relativitetsteorien defineres et inertialsystem som et ikke-roterende system i fritt fall. Årsaken til denne nye definisjonen er at gravitasjon ikke regnes som en kraft i den generelle relativitetsteorien. Et eksempel er en satellitt som representerer, ifølge den generelle relativitetsteorien, et inertialsystem. En partikkel i fritt fall i satellitten vil forbli i ro i den. Dette stemmer med Newtons 1. og 2. lov.

I et laboratorium på jordoverflaten vil en partikkel i fritt fall akselerere nedover. I Newtonsk fysikk sier man at det skyldes tyngdekraften, og at laboratoriet representerer et inertialsystem, men i den generelle relativitetsteorien sier man at ingen kraft virker på partikkelen. At den akselererer nedover i laboratoriet, betyr ifølge den generelle relativitetsteorien at laboratoriet ikke representerer et inertialsystem.

• treghet
• kraft – fysikk
• Newtons lover