Tyngdekraft

Tyngdekraften eller tyngden til en masse er kraften den er utsatt for i et gravitasjonsfelt. Befinner dette seg i et ikke-inertielt system, vil treghetskrefter også kunne bidra til tyngdekraften. Dette er tilfelle på Jorden hvor det dominerende bidraget til tyngdekraften skyldes gravitasjonskraften rettet mot Jordens sentrum minus et mye mindre bidrag fra sentrifugalkraften forårsaket av dens rotasjon. Dette bidraget varierer med breddegraden.
Som alle andre krefter angis tyngdekraften i SI-systemet i  enheten newton (N).  Den kan mest direkte måles med en fjærvekt og vil ha en verdi som er litt avhengig av hvor på Jorden målingen blir gjort. Med tyngden til en gjenstand mener man det samme som tyngdekraften den er utsatt for. Men ofte forbinder man tyngde heller med hva bruken av en skålvekt ville vise. Da er den naturlige måleenhet kilogram (kg), noe som også gjøres i dagligtale.
Tyngdekraften på en masse i fritt fall vil avhenge av hvilket referansesystem den måles i. I et inertialsystem er den kun påvirket av gravitasjonskraften og vil få en akselerasjon  som er gitt ved Newtons andre lov. Derimot vil den i et medfølgende, akselerert referansesystem ikke være påvirket av noen krefter og være i ro. Massen sies da å være «vektløs» fordi tyngdekraften på den er null. Dette gjelder også for bevegelsen til en planet i en Kepler-bane om Solen eller for Månens bevegelse om Jorden. 
Likedan vil en person langt borte fra alle graviterende masser, ikke føle noen tyngdekraft. Men utsettes hen for en akselerasjon, vil dette føles som en kraft som ikke kan skilles fra en vanlig gravitasjonskraft. På et romskip kan dette benyttes til å lage «kunstig gravitasjon». 
I den generelle relativitetsteorien er det ingen forskjell mellom rene gravitasjonskrefter og fiktive krefter som skyldes akselerasjon. Her kan man bruke begrepene tyngdekraft og gravitasjonskraft om hverandre. En masse i fritt fall beveger seg langs en geodetisk kurve som om det ikke virker noen krefter på den.

Ikke-inertielt bidrag

En masse m ligger i ro på et bord inni en heis. Den er da utsatt for tyngdekraften F = mg  hvor g er tyngdeakselerasjonen på stedet. Kraften virker nedover og kan avleses på en fjærvekt. Hvis nå elevatoren beveger seg oppover med akselerasjon a, vil massen bli presset litt ekstra ned mot bordplaten. Dette tilsvarer at tyngdekraften som virker på den, er nå blitt F' = m (g + a). Økningen ma  er et ikke-inertielt bidrag som skyldes at massen befinner seg i et akselerert referansesystem og kan avleses på fjærvekten.
Hvis derimot heisen begynte å bevege seg nedover slik at dens akselerasjon a  var negativ, ville tyngdekraften i den bli mindre. I det ekstreme tilfellet at a = - g, blir den resulterende tyngdekraften F'  = 0, og massen m ville sveve vektløs omkring i heisen. Den er da i fritt fall.

Tyngdekraft på Jorden

En observatør på Jordens overflate befinner seg også i et akselerert referansesystem som skyldes Jordrotasjonen. Denne vil skape en sentrifugalkraft som er rettet utover vinkelrett på rotasjonsaksen og vil være proporsjonal med kvadratet av vinkelhastigheten ω. Kalles breddegraden til observatøren for λ, er størrelsen til den tilsvarende sentrifugalakselerasjonen gₐ = ω²R cosλ  der R er Jordens radius. Bidraget er null bare på polene hvor λ = 90°.
Vinkelhastigheten  er ω = 2π /T hvor rotasjonsperioden T = 24 timer. Med R = 6.37×10³ km er faktoren  ω²R = 0.034 m/s². Da dette bidraget til tyngdeakselerasjonen er rettet utover og normalt på rotasjonsaksen, vil den radielle komponenten virke ut fra Jordens sentrum med størrelse ω²R cos²λ. Den reduserer derfor det rene gravitasjonsbidraget GM/R ². Det betyr at tyngdeakselerasjonen ved polene er g = 9.82 m/s², mens den er g = 9.79 m/s² ved ekvator hvor λ = 0.

Pendelur

Et pendelur har en svingetid som er omvendt proporsjonal med kvadratroten av tyngdeakselerasjonen g. I 1672 reiste den franske astronom Jean Richer med et slikt ur fra Paris til Cayenne. Men der merket han at uret gikk to og et halvt minutt for sakte i døgnet. Etter at han hadde regulert det slik at det igjen gikk riktig, viste det seg tilbake i Paris at det nå gikk to og et halvt minutt for fort i døgnet. Newton brukte denne observasjonen i sin Principia til å argumentere for at tyngdeakselerasjonen ikke var konstant på Jorden og at den derfor ikke kunne antas å være kuleformet.