以前用 \(mg\) 表示近地重力，现在把视野拉远：月球、行星和卫星也受引力。它们与地面物体遵循同一个定律，只是距离大到不能再把 \(g\) 看作处处相同。
1. Newton's law of universal gravitation
Newton's law of universal gravitation 万有引力定律给出两质点，或球对称物体在球体外的引力大小：
\[F_g=G\frac{m_1m_2}{r^2}.\]
\(r\) 是两质心之间的距离，\(G\approx6.67\times10^{-11}\,\mathrm{N\,m^2/kg^2}\)。引力沿两者连线相互吸引；两物体受力相等，但加速度可因质量不同而不同。距离加倍，引力变为四分之一。非球对称的大物体或球体内部不能随便把全部质量放在中心套用这个式子。多个天体同时存在时，还要把各个贡献相加。
2. Superposition of gravitational forces
Superposition 叠加原理说，每个质量源产生的引力按原有定律计算，再作矢量相加：
\[\vec F_{g,\mathrm{net}}=\sum\vec F_{g,i}.\]
先看方向与对称性，再算分量。两个相等质量在中点产生的力可以抵消；不在中点时，离得更近的源贡献更大。力抵消不表示每种引力消失。每次都选一个试验物体算力略显重复，我们可以改成描述空间本身。
3. Gravitational field
Gravitational field strength 重力场强定义为空间某点单位质量受到的引力：
\[\vec g=\frac{\vec F_g}{m}.\]
单位 \(\mathrm{N/kg}\) 与 \(\mathrm{m/s^2}\) 等价，因此它也等于只受重力物体的加速度。球对称天体外，\(g=GM/r^2\)，方向指向中心。场线的切线给出方向，疏密可以表示相对强弱；场线不是物体必须走过的路径。地面附近很小范围内，可以把这些径向场线近似画成平行线，得到熟悉的匀强重力场。场描述力，势能则从能量角度描述同一相互作用。
4. Gravitational potential energy
约定无限远处 \(U_g=0\)，天体与物体系统的引力势能为
\[U_g=-\frac{GMm}{r}.\]
负号表示有限距离的系统能量低于完全分离的参考状态，不表示能量记错了。向外移动时 \(U_g\) 增大并趋近零；向内落下时 \(U_g\) 减小，重力做正功。仍有 \(W_g=-\Delta U_g\)。
近地面高度变化很小时，这个一般表达式给出 \(\Delta U_g\approx mg\Delta y\)，所以前面的近地公式并未失效，只是有适用范围。下一课会先研究匀速圆周运动所需的加速度，再让引力承担它。