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Grundwissen

Inertialsystem

In der speziellen Relativitätstheorie von EINSTEIN wird stets von Inertialsystemen ausgegangen. Es soll knapp dargestellt werden, was man darunter versteht.

Unter einem Inertialsystem (lateinisch iners = untätig, träge) versteht man in der Physik ein Koordinatensystem, in dem sich kräftefreie Körper geradlinig, gleichförmig bewegen. In einem Inertialsystem gilt also der Trägheitssatz (1. Gesetz von NEWTON):

Lex. I.
Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare. 

1. Gesetz:
Jeder Körper beharrt in seinem Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung, wenn er nicht durch einwirkende Kräfte gezwungen wird, seinen Zustand zu ändern.

In einem Inertialsystem können auch Beschleunigungen von Körpern auftreten. Hier ist dann der Beschleuigungsvektor in Richtung der resultierenden Kraft und der Betrag der Beschleunigung proportional zum Betrag der resultierenden Kraft (d.h. es gilt das 2. Gesetz von Newton).

Inertialsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie sich gegenüber dem durch die Fixsterne aufgespannten Himmel nicht drehen, sondern sich nur geradlinig, gleichförmig gegenüber den Fixsternen bewegen. Ein Koordinatensystem, das fest mit der rotierenden Erde verbunden ist, stellt somit im strengen Sinne kein Inertialsystem dar.

Alle Systeme, die sich gleichförmig gegenüber einem Inertialsystem bewegen, sind ebenfalls Inertialsysteme.

Abb. 1 Verschiedene, sich relativ zueinander bewegende Koordinatensysteme

Gib an, welche der in der Animation dargestellten Systeme keine Inertialsysteme darstellen.