慣性力，是指當物體有加速度時，物體具有的慣性會使物體有保持原有運動狀態的傾向，而此時若以研究對象為參考系，并在該參考系上建立坐標系，看起來就仿佛有一股方向相反的力作用在研究對象上令研究對象在坐標系內發生位移。在非慣性系中牛頓運動定律不成立，所以不能直接用牛頓運動定律處理力學問題。若仍然希望能用牛頓運動定律處理這些問題，則必須引入一種作用于物體上的慣性力。
16世紀末期，伽利略·伽利萊（Galileo Galilei）研究了地球表面物體的運動，提出伽利略慣性定律。艾薩克·牛頓（Sir Isaac Newton）在這一基礎上進行改進，提出牛頓第一定律。1687年，牛頓在其著作《自然哲學的數學原理》（Philosophiae naturalis principia mathematica）一書中為慣性力奠定了理論基礎，提出：由于物質的惰性（慣性），使得每個物質自身的靜止的或運動的狀態難以被剝奪。因此固有的力也能用極著名的名稱惰性力(即慣性力，vis inertie)來稱呼它。
慣性力的大小取決于非慣性系的加速度和物體的質量。在非慣性系中，物體的加速度與其慣性質量（m）成正比，即物體的加速度等于其慣性質量乘以非慣性系的加速度。慣性力的引入有助于解決一些力學問題，例如，在電梯或車輛等非慣性系中，引入慣性力可以更好地理解物體的運動狀態。慣性力還可應用于科里奧利質量流量計、航天器控制等方面。
提出背景
慣性力屬于一種假想力，這個概念的提出是因為在非慣性系中，牛頓運動定律并不適用。無論是在慣性系還是非慣性系，都能觀測到相互作用力；但是為了思維上的方便，可以假想在這個非慣性系中，除了相互作用所引起的力之外還受到一種由于非慣性系而引起的力——慣性力（且只有在非慣性系中才能觀測到慣性力）。加入慣性力后，牛頓運動定律成立。
簡史
16世紀末期，伽利略·伽利萊研究了地球表面物體的運動，提出伽利略慣性定律：如果物體不受外力作用，則一直做勻速直線運動。艾薩克·牛頓在這一基礎上進行改進，提出牛頓第一定律：任何物體都保持靜止或勻速直線運動的狀態，直到其他物體的作用迫使它改變這種狀態為止。物體保持它的原有運動狀態不變的性質稱為物體的慣性。
1673年，克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）發表了其著作《擺鐘與鐘擺運動的幾何證明》，在書中提出了離心力的概念及其正確的計算公式，并總結出了單擺運動的規律以及圓周運動及約束運動的規律。
1687年，艾薩克·牛頓在其著作《自然哲學的數學原理》（Philosophiae naturalis principia mathematica）一書中為慣性力奠定了理論基礎，其中提到：物質的固有的力(vis insita)是一種抵抗的能力，由它每個物體盡可能地保持它自身的或者靜止的或者一直向前均勻地運動的狀態（此時為抵抗力）；而當物體不輕易向外力屈服并力圖改變外力的狀態時，它就是推動力。這個力總與物體自身成比例，也與物體的惰性(即慣性，inertia)沒有差別。
1743年，讓·達朗貝爾（D’Alember Jean Le Rond）發表《論動力學》一書，其中提到：假定就整個物體而言，內部反作用互相抵消了，因而對運動沒有任何貢獻，而事實上另一組力把運動傳遞給該系統，使得有效力靜態地等于外力或外加力。達朗貝爾所說的“有效力"即是慣性力。
類型
平動
平動慣性力是處在加速平動的參考系中物體受到的一種力。
平動慣性力表達式：.
其中，為物體的質量，為加速度。表示在平移加速直線運動的參考系中，慣性力的方向與非慣性系相對于慣性系的加速度的方向相反，大小等于所研究物體的質量和加速度的乘積。
轉動
在轉動參照系中，若物體對該參照系靜止，則只受到離心力。若物體對該參照系運動，除了慣性離心力，還會受到科里奧利力。
慣性離心力
慣性離心力是加速參考系中的物體因其慣性而承受的一種力，在轉動參照系內的人看來該物體是靜止的，為了能夠在轉動參照系中用牛頓運動定律來解釋物體的運動規律，引入慣性離心力。
慣性離心力表達式：.
其中，為轉動參照系的角速度，為物體離轉軸的距離，為從轉軸引向物體的矢徑的單位向量。
科里奧利力
科里奧利力是對旋轉體系中進行直線運動的質點由于慣性相對于旋轉體系產生的直線運動的偏移的一種描述。
科里奧利力數學表達式：.
為科里奧利力，為質點的質量，為質點的運動速度，為旋轉體系的角速度，為兩個向量的外積符號。
相關概念
達朗貝爾慣性力
在慣性參照系中，設一質點的質量為，加速度為，則該質點的達朗貝爾慣性力為：
.
達朗貝爾慣性力的定義是為了將相對慣性基的動力學方程改寫為另外一種形式，即一種力的平衡形式。達朗貝爾原理也稱為動靜法，即動力學問題的靜力學處理方法，達朗貝爾慣性力是描述相對慣性基的運動，所以它也直接簡稱為慣性力。
等效原理
等效原理由阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）提出，指的是：一個存在引力場的慣性系與一個作加速運動的非慣性系等效。在力學中，為了使牛頓定律在非慣性系中解力學問題仍然有效，引入慣性力。因為找不到這個力的施力物體，而稱其為“虛擬的”，愛因斯坦的等效原理將慣性力實在化、引力化了。他認為在非慣性系中有一個與引力場等效的慣性力場，這個慣性力場的強度等于非慣性系對慣性系的加速度負值，即。等效原理認定慣性力場與引力場是等效的，這樣一來，具有加速度的非慣性系的效應就可等效為一引力場的作用，可與引力場作統一處理。
舉例：(a)表示一個靜止(或勻速直線運動)于均勻引力場中的密閉艙中的觀察者，將手中物體放開，物體就作自由落體運動，加速度為g，此乃均勻引力場中慣性參考系中的力學現象。(b)表示在無引力場的空間有以a=-g運動的一密閉艙，此密閉艙是一個非慣性系，在此非慣性系中有一觀察者（認為根本沒有地球重力場）也在觀察物體脫手下落現象，其結果與圖(a)中一樣。在艙內的任何實驗無法判斷是處在均勻引力場中，還是處在一個對慣性系有加速度的非慣性系中。因此，一個非慣性系中物體的運動與在一個存在引力場的慣性系中物體的運動完全一樣。一個存在引力場的慣性系與一個作加速運動的非慣性系等效，稱為等效原理。
應用
科里奧利質量流量計
質量流量計是在石油、化工等生產過程中所用的流量儀表，可以直接測得單位時間內所流過的被測介質的體積流量。科里奧利質量流量計是以科里奧利力測量原理為基礎，在傳感器內部有兩根平行的T形振動管，中部裝有驅動線圈，兩端裝有拾振線圈，變送器提供的激勵電壓加到驅動線圈上時振動管作往復周期振動，工業過程的流體介質流經傳感器的振動管，就會在振動管上產生科里奧利效應，使兩根振動管扭轉振動，安裝在振動管兩端的拾振線圈將產生相位不同的兩組信號，這兩個信號差與流經傳感器的流體質量流量成比例關系，計算機解算出流經振動管的質量流量。
航天器控制
慣性力可以應用于航空航天學在航天器的軌道控制和姿態控制方面。航天器在軌飛行時圍繞地球做勻速圓周運動，航天器的重量就是萬有引力和提供飛行速度的慣性力的向量和。萬有引力為航天器提供了環繞地球飛行所需的向心力，慣性力為航天器提供了維持繞地飛行所需的離心力，此時，航天器受到的向心力和離心力的方向相反、大小相等，矢量和為0。
參考資料 >