¿Es la Tierra un marco de referencia inercial?

La superficie de la Tierra no es , en rigor, un marco de referencia inercial. Los objetos en reposo con respecto a la superficie de la Tierra están sujetos a una serie de efectos de inercia, como las fuerzas ficticias (Coriolis, centrífugas, etc.) debido a la rotación, precesión y otros tipos de aceleración de la Tierra.

Sin embargo, al resolver problemas de física, generalmente tomamos el marco de la Tierra como inercial. Esto se debe a que los efectos de inercia son minúsculos para la mayoría de nuestras experiencias y experimentos cotidianos. Por ejemplo, los objetos en el ecuador son los que están sujetos a la fuerza centrífuga más fuerte y solo se trata de$3 \times10^{-3}$o$0.3\%$de su peso.

Entonces, en su mayor parte, si un experimento es lo suficientemente corto y ocurre en una región lo suficientemente pequeña, la superficie de la Tierra puede aproximarse a un marco de referencia inercial, ya que los efectos en los resultados del experimento son muy, muy pequeños.

Por supuesto, esto tiene excepciones, como se cita en la respuesta de njspeer.

Sin embargo, si por "Tierra" te refieres al marco de referencia en el centro de la Tierra, es un marco inercial según la Relatividad General (GR), ya que los observadores en caída libre son inerciales en GR. La Tierra en realidad tiene cierta aceleración adecuada debido a fuerzas externas como la presión de radiación, pero estos también son efectos minúsculos.

Debido a que la tierra está girando, nunca es estrictamente un marco de referencia inercial. Sin embargo, debido a que los efectos son pequeños en muchas situaciones, a menudo se puede aproximar a uno solo. Cuándo usar las fuerzas de Coriolis deberá determinarse caso por caso. Por ejemplo, los problemas balísticos que cubren grandes distancias seguramente requerirán correcciones de la fuerza de Coriolis, y los péndulos que oscilan durante mucho tiempo también requerirán correcciones de la fuerza de Coriolis. Para un bloque que se desliza por un plano inclinado, o un resorte sobre una masa, o una cuerda que vibra, no debería tener que tenerlo en cuenta.

Mach diría que los efectos no inerciales se deben al movimiento relativo entre la tierra y el resto del universo.

^{Ver:
• Assis, André KT Mecánica Relacional e Implementación del Principio de Mach con la Fuerza Gravitacional de Weber . Montreal: Apeiron, 2014.}

Sé que es un poco pedante, pero diría que la "tierra" es una cosa, no un marco de referencia. Podría definir un marco de referencia inercial que contenga la tierra.

Pero supongamos que te refieres a un marco de referencia definido con referencia a la tierra: Z es perpendicular al suelo donde estás parado, X e Y son paralelos al suelo y perpendiculares entre sí.

Si permanece en reposo en este marco de referencia, puede notar que siente aceleración (gravedad). Por lo tanto, no es un marco de referencia inercial.