관성계와 비관성계의 차이점에 대해 설명해보세요.

(1) 관성계: 관성의 법칙이 성립하는 계. 관성계 내에서 힘을 받지 않는 물체는 정지해있거나, 일직선으로 등속 운동한다.

(2) 비관성계: 관성의 법칙이 성립하지 않는 계. 비관성계 내에서는 힘을 받지 않는 물체도 힘을 받는 것처럼 가속 운동한다. 뉴턴 법칙이 유효하기 위해서는 관성력을 도입해야만 한다.

다른 말로 표현하면, 관찰자가 가속운동을 하고 있는 계에서 관찰한 상황을 비관성계, 관찰자가 가속운동을 하고 있지 않은 계에서 관찰한 상황을 관성계이다.

예를 들어서 버스가 급출발을 할 때, 버스에 공이 있다면 뒤로 굴러갈 것이다. 버스 안에 승객들이 관찰한다면 공은 힘을 받지 않는 물체인데 힘을 받는 것처럼 가속운동을 한 것이다. 따라서 비관성계이다.

그에 반해 버스 밖에서 공의 움직임을 본다면 공은 원래 있던 그 자리에 그대로 있고 버스와 승객들만이 앞으로 이동하는 것으로 보인다. 따라서 공은 힘을 받지 않은 물체이므로 정지해있는 것이다. 따라서 관성계이다.