Если есть одна инерциальная система отсчета, то любая другая система отсчета, движущаяся относительно нее равномерно и прямолинейно, также будет инерциальной. Еще Галилей заметил, что равномерное и прямолинейное движение системы отсчета не влияет на механические опыты, проводимые в ней. Принцип относительности Галилея можно сформулировать следующим образом:
Законы механики одинаковы во всех инерциалъных системах отсчета.
Так как время течет одинаково во всех системах отсчета, то при переходе из одной системы отсчета в другую координаты материальной точки преобразуются по формулам:
(1.3)
Формулы (1.3) называются Преобразованиями Галилея. Дифференцируя по времени, получим Закон сложения скоростей классической механики
(1.4)
Здесь и — соответственно скорости материальной точки в покоящейся и движущейся системах отсчета.
Уравнения второго закона Ньютона ( (1.1)) не изменяются при преобразованиях Галилея. Действительно, из формулы (1.4) следует, что .Масса и сила в классической механике не зависят от системы отсчета. Поэтому преобразование уравнения (1.1) к движущейся системе отсчета приводит опять к уравнению второго закона Ньютона
(1.5)
Неизменность, или инвариантность, уравнений второго закона Ньютона при преобразованиях Галилея является математической формулировкой принципа относительности Галилея.