Fondamental :
Dans une certaine classe de référentiels, appelés référentiels inertiels (R), tout point matériel M isolé (éloigné de tout autre corps) possède un mouvement rectiligne uniforme, ou bien est au repos. Ne se démontre pas.
Pratiquement, l'expérience a montré que le référentiel de Copernic (origine au barycentre du système solaire, axes orientés vers des étoiles « fixes ») est inertiel.
Remarque :
Galilée a montré que tout référentiel (R') en translation uniforme par rapport à un référentiel (R) inertiel est aussi un référentiel inertiel (en application de la loi d'addition des vitesses au mouvement de translation uniforme, sections 3.2 et 3.3) :
avec
Cette condition implique que
et
soient nulles.
La Terre tournant sur elle-même (et donc par rapport aux étoiles) n'est pas un référentiel inertiel (galiléen). Si on néglige ce mouvement, alors la Terre est approximativement un référentiel inertiel.
Transformation de Galilée : lors d'un changement de référentiel galiléen,
