Сила тяжести и вес.

На любое тело, расположенное вблизи Земли, действует сила тяготения F, под влиянием которой, согласно второму закону Ньютона, тело начнет двигаться с ускорением свободного падения g. Таким образом, в системе отсчета, связанной с Землей, на всякое тело массой т действует сила

Р =mg,

называемая силой тяжести.

В физике применяется также понятие веса тела. Весом тела называют силу, с которой тело вследствие тяготения к Земле действует на опору (или подвес), удерживающую тело от свободного падения. Вес тела проявляется только в том случае, если тело движется с ускорением, отличным от g, т. е. когда на тело кроме силы тяжести действуют другие силы. Состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести, называется состоянием невесомости.

Таким образом, сила тяжести действует всегда, а вес появляется только в том случае, когда на тело кроме силы тяжести действуют еще другие силы, вследствие чего тело движется с ускорением а, отличным от g. Если тело движется в поле тяго­тения Земли с ускорением а g, то к этому телу приложена дополнительная сила N, удовлетворяющая условию

N+Р = ma.

Тогда вес тела Р' = - N = Р - mа = mg - та. = т (g - а), т. е. если тело покоится или движется прямолинейно и равномерно, то а = 0 и Р' = mg. Если тело свободно движется в поле тяготения по любой траектории и в любом направлении, то а = g и Р' = О, т. е. тело будет невесомым. Например, невесомыми являются тела, находящиеся в космических кораблях, свободно движущихся в космосе.