Сила тяжести заставляет все тела, на которые не действуют другие силы, двигаться вниз с ускорением свободного падения, g. Поэтому по второму закону Ньютона сила тяжести F, действующая на тело массой m, равна:
F = mg (12.1)
При взвешивании тело кладут на весы - устройство из пружин и рычагов. Весом тела называют силу, с которой тело, притягиваемое Землёй, давит на горизонтальную опору или растягивает подвес, в результате чего пружины весов деформируются. При этом возникшие упругие силы начинают действовать на тело с результирующей P, направленной вверх (рис. 12а), а сумма сил, приложенных к телу, становится равной нулю.
Сила тяжести, как следует из (12.1), прямо пропорциональна массе тела. Однако сила тяжести зависит также от ускорения свободного падения, которое максимально у полюсов Земли и постепенно уменьшается при движении к экватору. Сплюснутая у полюсов форма Земли и её вращение вокруг оси приводят к тому, что у экватора ускорение свободного падения приблизительно на 0,5% меньше, чем у полюсов. Поэтому вес тела, измеренный с помощью пружинных весов, будет меньше на экваторе, чем у полюсов.
Сила тяжести, являющаяся гравитационной силой, зависит от массы и радиуса планеты, на которой находится тело. Так, сила тяжести и вес любого тела на поверхности Луны будет в 6 раз меньше, а на Юпитере – в 2,4 раза больше, чем на Земле. Однако, масса тела, являющаяся мерой его инерции (см. §9), остаётся неизменной и не зависит от того, где и в каких условиях её измеряют.
Вес тела на Земле может изменяться в очень широких пределах, а иногда даже и исчезать. Пусть, мы решили взвешиваться в лифте многоэтажного дома (см. рис. 12а), опускаясь со своего этажа вниз. Пока лифт стоит, сила P реакции со стороны весов (наш вес) и наша сила тяжести F равны по модулю и противоположны по направлению. Однако, как только лифт и мы стали двигаться вниз с ускорением а, величины сил F и P перестают быть равными, так как в соответствии со вторым законом Ньютона должно соблюдаться равенство: