Uma das mais importantes contribuições de Galileu foi a formulação do conceito de inércia. O movimento de um corpo deixa de necessitar de uma força que esteja sempre a actuar sobre ele. Vem por em causa ainda o preconceito aristotélico que confundia força com velocidade. Segundo esta lei, um movimento rectilíneo e uniforme é tão natural como o estado de repouso. Ou seja se não actuarmos sobre um corpo uma força, este ou permanece parado ou move-se com um movimento rectilíneo e uniforme. O conceito de movimento uniforme e de repouso são conceptualmente idênticos. É de notar que esta lei é depois aproveitada por Newton com a sua primeira lei, ou lei da inércia.
O conceito de inércia leva-nos então ao conceito de referencial inercial e ao princípio da relatividade de Galileu:
As leis da mecânica são as mesmas em qualquer sistema de referência inercial.
Ao dizermos qualquer sistema de referência inercial, incluímos todos os sistemas de referência que se desloquem com velocidades constantes relativamente a um determinado sistema de inércia.
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