В системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело массой действует сила
,
называемая силой тяжести, где g – ускорение свободного падения, которое принимается равным 9,81 м/с2.
Если пренебречь суточным вращением Земли вокруг своей оси, то сила тяжести и сила гравитационного тяготения равны между собой:
где – масса Земли; - расстояние между телом и центром Земли. Эта формула дана для случая, когда тело находится на поверхности Земли.
Пусть тело расположено на высоте от поверхности Земли, – радиус Земли, тогда:
то есть сила тяжести с удалением от поверхности Земли уменьшается.
Весом тела называют силу, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору, удерживающую тело от свободного падения. Если тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, то и , где – вес тела.
Если тело свободно движется в поле тяготения по любой траектории и в любом направлении, то и , то есть тело будет невесомым.
Если тело движется в поле тяготения Земли с ускорением , то к этому телу приложена дополнительная сила ,удовлетворяющая условию: . Тогда вес тела равен:
.