Un cadre de référence inertiel est un non accélérant cadre de référence. Cela signifie que les objets au repos dans un cadre inertiel restent au repos et que les objets en mouvement continuent de se déplacer à une vitesse constante en ligne droite.
Caractéristiques clés:
* pas d'accélération: Le cadre lui-même ne s'accélère pas, ce qui signifie qu'il ne s'accélère pas, ne ralentit pas ou ne change pas de direction.
* Les lois de Newton s'appliquent: Dans un cadre inertiel, les lois du mouvement de Newton sont vraies. Cela signifie:
* Un objet au repos reste au repos, et un objet en mouvement reste en mouvement avec la même vitesse et dans le même sens à moins d'être mis sur une force.
* La force agissant sur un objet est égale à sa masse fois son accélération.
* Pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée.
* vitesse constante: Les objets se déplaçant dans un cadre inertiel se déplacent à une vitesse constante. Cela signifie qu'ils ont une vitesse constante et une direction constante.
Exemples:
* un train se déplaçant à une vitesse constante sur une piste droite: Le train est dans un cadre inertielle car il ne s'accélère pas.
* Un vaisseau spatial dérivant dans l'espace: Si le vaisseau spatial ne tire pas ses moteurs, il se déplace à une vitesse constante et est donc dans un cadre inertiel.
* la surface de la Terre: Alors que la Terre tourne, elle peut être approximée en tant que cadre d'inertie à de nombreuses fins quotidiennes car l'accélération due à la rotation est relativement faible.
Non-exemples:
* Une voiture accélérant à partir d'un arrêt: La voiture s'accélère, elle n'est donc pas dans un cadre inertielle.
* une montagne russe qui contourne une boucle: Les montagnes russes changent constamment de direction, donc elle n'est pas dans un cadre inertielle.
* un satellite en orbite autour de la terre: Le satellite change constamment de direction, il n'est donc pas dans un cadre inertiel.
Remarque importante: Il est important de comprendre qu'en réalité, les cadres parfaitement inertiels n'existent pas. Chaque cadre de référence dans l'univers s'accélère techniquement en raison de l'attraction gravitationnelle des autres objets. Cependant, à de nombreuses fins pratiques, nous pouvons approximer certaines trames comme inertielles, simplifiant notre analyse du mouvement.
