In una lezione precedente abbiamo visto che per modificare lo stato di moto di un corpo è necessario applicare una forza. Più precisamente, se m è la massa inerziale del corpo e se quest'ultimo è inizialmente in quiete, affinché venga conferita un'accelerazione a al corpo, dobbiamo applicare una forza F=ma.
Una importante grandezza fisica correlata al concetto di forza, è il cosiddetto lavoro. Per definire questo nuovo ente fisico, consideriamo il caso particolare di un punto materiale che sotto l'azione di una forza costante F subisce uno spostamento rettilineo in una direzione formante un angolo θ con la retta d'azione di F come in figura
Se s è il vettore spostamento, per definizione lo scalare
è il lavoro compiuto dalla forza F. Cioè
Ne segue
Alternativamente, utilizzando l'espressione cartesiana dei singoli vettori (rispetto a una assegnata terna di assi Oxyz) si ha con ovvio significato dei simboli:
Consideriamo due sistemi di riferimento inerziali K0(Oxyz) e K(Oξ,η,ζ). Se K0 è quello che riteniamo fisso, K si muove rispetto a K0 di moto traslatorio uniforme. Senza perdita di generalità supponiamo che nell'istante t=0 (per entrambi gli orologi di K0 e K), i predetti sistemi di riferimento siano coincidenti, e che K trasli nella direzione dell'asse x di K0. Al tempo t > 0 la posizione reciproca di K0 e K è illustrata in fig.
Rispetto a K0 l'origine Ω di K si muove di moto rettileneo uniforme con velocità V=(V,0,0). Quindi le equazioni orarie del moto di Ω sono
Le equazioni orarie del medesimo punto rispetto a K, sono
dove τ è il tempo misurato dall'orologio di K. Assumiamo:
Cioè, il tempo matematicamente rappresentato dalla variabile reale t, è indipendente dal moto dell'osservatore. Segue
Nel caso generale i.e. K trasla uniformemente secondo una direzione arbitraria, si ha V=(Vx,Vy,Vz) onde le equazioni precedenti diventano
Abbiamo così ottenuto le trasformazioni galileiane
ovvero le equazioni di trasformazione che connettono i due sistemi di riferimento K0 e K. Invertendo