Sistemi di riferimento e relatività galileiana

​​Sistemi di riferimento inerziali e non inerziali

Si dice sistema di riferimento il sistema dal quale si studia un fenomeno fisico.

Un sistema di riferimento è inerziale quando è in quiete o si muove di moto rettilineo uniforme, viceversa un sistema di riferimento si dice non inerziale quando si muove di moti non rettilinei o accelerati.

Esempio 

Un sistema di riferimento solidale con una stazione è inerziale, un sistema solidale con un treno è inerziale se il treno è fermo o viaggia di moto rettilineo uniforme, è invece non inerziale quando il treno accelera, decelera o curva. 

Principio di relatività galileiana

Uno stesso fenomeno fisico ha sempre la stessa formulazione studiato da qualsiasi sistema di riferimento inerziale. In altri termini, è impossibile distinguere due sistemi di riferimento in moto rettilineo uniforme tra loro.

Esempio 

Per due passeggeri posizionati su due treni che viaggiano di moto rettilineo uniforme uno accanto all'altro, guardandosi, è impossibile determinare se sia il primo treno fermo e il secondo a viaggiare in una direzione o il secondo fermo e il primo a viaggiare nella direzione opposta.​

Composizione delle velocità

La velocità di un corpo  misurata da un sistema di riferimento A sarà data dalla somma della velocità relativa tra il corpo e il sistema di riferimento B e la velocità del sistema di riferimento stesso B relativa al sistema di riferimento A.

Esempio

il sistema di riferimento A è solidale con un uomo che è seduto su una panchina e il sistema di riferimento B è solidale con un uomo che cammina in moto rettilineo uniforme lungo la strada. Entrambi osservano una macchina che si muove lungo la strada. L'osservatore B si muove con una velocità di  $$2\ \dfrac{km}{h}$$  rispetto all'osservatore A. Se l'osservatore B vede la macchina muoversi ad una velocità di $$30\ \dfrac{km}{h}$$, allora l'osservatore A vedrà la macchina muoversi a

$$(30 + 2)\ \dfrac{km}{h} = 32\ \dfrac{km}{h}$$​