相对地面不动的坐标系都称为地面坐标系. 地面坐标系相对地球质心坐标系,绕相对地球质心坐标系不动的地轴匀速转动(以不变的角速度转动).在地面坐标系中, 对地球周围的物体原则上应该应用非惯性系动力学定律,需要引入惯性离心力F_离和科氏力.

惯性离心力的方向是垂直于地轴,从地轴指向质点;惯性离心力的大小为

F_离=mω²r

式中r是质点离地轴的距离.

对地面附近的物体来说,惯性离心力跟地球施加的的万有引力F的合力G称为重力. 在地面坐标系中, 重力G比万有引力F简单:G 垂直于大地水准面,F一般不严格地垂直于大地水准面.参考图41,大地水准面是近于球面的椭球面,这里的椭球面故意画得比较扁.可以算出, 地面附近的物体的惯性离心力的大小不超过地球施加的万有引力F的一百九十分之一(参见赵凯华等《新概念物理教程·力学》89页),因此重力G的大小接近于万有引力F.

科氏力是与速度有关的,速度不很大的时候,科氏力可忽略.

所以在地面坐标系中,对地面附近的速度不很大的物体,可以这样应用非惯性系牛顿定律:不计科氏力,把地球施加的引力和惯性离心力合为一项──重力.如此应用非惯性系牛顿定律,很像应用惯性系牛顿定律.因此,常常说,“地面坐标系是惯性系”.

“地面坐标系是惯性系”,这句话应该理解为,对于地面附近的速度不很大的物体,地面坐标系像惯性系.