Jedným zo základných fyzikálnych princípov interakcie pevných telies je zákon zotrvačnosti, ktorý sformuloval veľký Isaac Newton. S týmto pojmom sa stretávame takmer neustále, keďže má mimoriadne veľký vplyv na všetky hmotné objekty nášho sveta vrátane človeka. Na druhej strane, taká fyzikálna veličina, ako je moment zotrvačnosti, je neoddeliteľne spojená s vyššie uvedeným zákonom, ktorý určuje silu a trvanie jeho dopadu na pevné telesá.
Akýkoľvek hmotný objekt možno z pohľadu mechaniky označiť ako nemenný a jasne štruktúrovaný (idealizovaný) systém bodov, ktorých vzájomné vzdialenosti sa nemenia v závislosti od charakteru ich pohybu. Tento prístup umožňuje presne vypočítať moment zotrvačnosti takmer všetkých pevných telies pomocou špeciálnych vzorcov. Tu je ďalšia zaujímavá nuansaskutočnosť, že akýkoľvek komplexný pohyb s najzložitejšou trajektóriou môže byť reprezentovaný ako súbor jednoduchých pohybov v priestore: rotačný a translačný. To tiež výrazne uľahčuje život fyzikom pri výpočte tejto fyzikálnej veličiny.
Pre pochopenie, čo je moment zotrvačnosti a aký má vplyv na svet okolo nás, je najjednoduchšie použiť príklad prudkej zmeny rýchlosti osobného vozidla (brzdenie). V tomto prípade budú nohy stojaceho cestujúceho ťahané trením o podlahu. Zároveň však nebude na trup a hlavu pôsobiť žiadny náraz, v dôsledku čoho sa budú nejaký čas pohybovať rovnakou rýchlosťou. V dôsledku toho sa cestujúci nakloní dopredu alebo spadne. Inými slovami, moment zotrvačnosti nôh, uhasený silou trenia o podlahu, bude výrazne menší ako vo zvyšku bodov tela. Opačný obrázok bude pozorovaný pri prudkom zvýšení rýchlosti autobusu alebo električky.
Moment zotrvačnosti možno formulovať ako fyzikálnu veličinu rovnajúcu sa súčtu súčinov elementárnych hmôt (týchto jednotlivých bodov pevného telesa) a druhej mocniny ich vzdialenosti od osi rotácie. Z tejto definície vyplýva, že táto charakteristika je aditívna veličina. Jednoducho povedané, moment zotrvačnosti hmotného telesa sa rovná súčtu podobných ukazovateľov jeho častí: J=J1 + J2 + J 3 + …
Tento indikátor pre telesá komplexnej geometrie sa našiel experimentálne. Účet prebrať do úvahy príliš veľa rôznych fyzikálnych parametrov, vrátane hustoty objektu, ktoré môžu byť v rôznych bodoch nehomogénne, čo vytvára takzvaný hmotnostný rozdiel v rôznych segmentoch tela. Štandardné vzorce tu teda nie sú vhodné. Napríklad moment zotrvačnosti krúžku s určitým polomerom a rovnomernou hustotou, ktorého os otáčania prechádza jeho stredom, možno vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca: J=mR2. Týmto spôsobom však nebude možné vypočítať túto hodnotu pre obruč, ktorej všetky časti sú vyrobené z rôznych materiálov.
A moment zotrvačnosti gule pevnej a homogénnej štruktúry možno vypočítať podľa vzorca: J=2/5mR2. Pri výpočte tohto ukazovateľa pre telesá vzhľadom na dve rovnobežné osi otáčania sa do vzorca zavedie ďalší parameter - vzdialenosť medzi osami, označená písmenom a. Druhá os otáčania je označená písmenom L. Vzorec môže vyzerať napríklad takto: J=L + ma2.
Starostlivé experimenty o štúdiu zotrvačného pohybu telies a povahe ich vzájomného pôsobenia prvýkrát uskutočnil Galileo Galilei na prelome 16. a 17. storočia. Umožnili veľkému vedcovi, ktorý predbehol svoju dobu, stanoviť základný zákon o zachovaní stavu pokoja alebo priamočiareho pohybu fyzických telies vo vzťahu k Zemi v neprítomnosti iných telies, ktoré na ne pôsobia. Zákon zotrvačnosti sa stal prvým krokom k ustanoveniu základných fyzikálnych princípov mechaniky, ktoré boli v tom čase ešte úplne nejasné, nevýrazné a nejasné. Následne Newton, formulujúci všeobecné pohybové zákonytelesá, medzi ktoré patrí zákon zotrvačnosti.
