La prima legge di newton: i sistemi inerziali

La prima legge di Newton, o principio dell'inerzia, definisce i cosiddetti sistemi inerziali. Un buon esempio di sistema inerziale è quello dato da un oggetto immobile posto su un piano la cui superficie, idealmente, è priva di attrito e da un osservatore che lo guarda da pochi metri anch'esso immobile. Il sistema inerziale rimane tale anche se l'oggetto rimane nello stato di quiete e l'osservatore si muove con velocità costante.

Una diretta conseguenza dei sistemi inerziali newtoniani è la riformulazione della prima legge di newton in termini meno generici: “Un corpo permane nello stato di quiete fino a quando una forza non viene ad esso applicata. Un corpo in movimento non varia né velocità né direzione fino a quando una forza non viene ad esso applicato”.
È importante interpretare correttamente la prima legge di Newton in quanto, ad una prima analisi, potrebbe sembrare corretto associare necessariamente la forza al movimento nel senso che non esiste un movimento senza l'applicazione di una forza. Nella realtà questa analisi, ancora una volta, potrebbe essere verificabile con molti esperimenti: è necessario imprimere una forza ad una palla, ad esempio con un calcio, affinché questa si muova proprio come è necessario premere contro una leva per spostarla. Queste considerazioni vengono a perdere di efficacia se consideriamo la forza di attrito, ovvero quella  forza che si esercita tra due corpi posti in contatto tra loro. Nello spazio interplanetare non esiste atmosfera e, in altre parole, non ci sono forze di attrito che contrastano il movimento di un corpo. Se torniamo all'esempio del pallone calciato osserviamo che nella terra le forze di attrito dell'aria e del terreno rallentano lo spostamento dell'oggetto, opponendosi di fatto al movimento; se il pallone fosse calciato in assenza di attrito, come ad esempio nello spazio, questo si sposterebbe indefinitamente senza che su di esso vengano applicate ulteriori forze.