惯性力

为了在非惯性参照系中使用牛顿运动第二定律而假想的附加力
惯性力是为了在非惯性系中牛顿第二定律在形式上仍能成立而引入的力。惯性会使物体抵抗运动状态的改变,惯性力描述了参考系的非惯性运动,或者说是物体的惯性在非惯性系中的表现,实际上并不存在,因此,惯性力又称为假想力。[1][5][6]
16世纪末期,伽利略(Galileo Galilei)研究了地球表面物体的运动,提出伽利略惯性定律。牛顿(Sir Isaac Newton)在这一基础上进行改进,提出牛顿第一定律。[2][7]1687年,牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》(Philosophiae naturalis principia mathematica)一书中为惯性力奠定了理论基础,提出:由于物质的惰性(惯性),使得每个物质自身的静止的或运动的状态难以被剥夺。因此固有的力也能用极著名的名称惰性力(即惯性力,vis inertie)来称呼它。[3]
惯性力的大小取决于非惯性系的加速度和物体的质量。在非惯性系中,物体的加速度与其惯性质量(m)成正比,即物体的加速度等于其惯性质量乘以非惯性系的加速度。[8][9][10]惯性力的引入有助于解决一些力学问题,例如,在电梯或车辆等非惯性系中,引入惯性力可以更好地理解物体的运动状态。[5][11]惯性力还可应用于科里奥利质量流量计、航天器控制等方面。[12][13]

提出背景

惯性力属于一种假想力,这个概念的提出是因为在非惯性系中,牛顿运动定律并不适用。但是为了思维上的方便,可以假想在这个非惯性系中[a],除了相互作用所引起的力之外还受到一种由于非惯性系而引起的力——惯性力。加入惯性力后,牛顿运动定律成立。[1][5][14]