Gravitační pole má zásadní vliv na tělesa v něm se pohybující. Pro naše potřeby uvažujeme homogenní pole, což znamená, že vektory síly jsou rovnoběžné.
Prvním pohybem je svislý vrh vzhůru. Pokud nezapočteme vliv rotačních sil Země, tak se jedná o pohyb rovnoměrně zrychlený se zrychlením g. Směrem vzhůru tedy koná těleso rovnoměrně zpomalený pohyb (uvažujeme, že prvotní rychlost nabralo okamžitě), jakmile dosáhne koncového bodu, koná volný pád.
Při pohybu vzhůru určujeme rychlost jako
\begin{equation*}
v=v_{0}-gt,
\end{equation*}
kde g je zrychlení, v0, počáteční rychlost a t je čas, ve kterém pohyb zkoumáme. Dále pak určujeme polohovou souřadnici ypsilon
\begin{equation*}
y=v_{0}t-\frac{1}{2}gt^{2}.
\end{equation*}
Pro určení doby výstupu t zauvažujeme, že rychlost je v koncovém bodě nulová, tedy
\begin{equation*}
v_{0}=gt,t=\frac{v_{0}}{g}.
\end{equation*}
Po dosazení času do rovnice pro souřadnici y, dostaneme maximální vystoupanou výšku $y=v_{0}\frac{v_{0}}{g}-\frac{1}{2}g(\frac{v_{0}}{g})^{2}=\frac{v_{0}^{2}}{g}$. Při pohybu směrem dolů, volném pádu, z výšky h, je rychlost určena jako $v=gt=\sqrt{2gh}$ a čas pádu $t=\sqrt{2\frac{h}{g}}$ Jak je vidno, tak pohyby v gravitačním poli nazávisí na hmotnosti tělesa.
Při vodorovném vrhu se těleso pohybuje po části paraboly. V tomto případě již určujeme délkovou souřadnici x a výškovou y, jako $x=v_{0}t;y=h-\frac{1}{2}gt^{2}$. Největší vzdálenost, kterou je možné dosáhnout nazveme délka vrhu d, která činí $d=v_{0}\sqrt{2\frac{h}{g}}$, doba vrhu je pak $t_{d}=\sqrt{2\frac{h}{g}}$.
Poslední možností je šikmý vrh vzhůru. Pohyb bodu se uskutečňuje po parabole. Opět zkoumáme dvě souřadnice. Určujícím kritériem pro změnu není jen počáteční rychlost, ale též elevační úhel, tedy úhel, pod kterým je bod vržen.Vzorce souřadnic jsou následující $x=v_{0}t\cos \alpha ;y=v_{0}t\sin \alpha -\frac{1}{2}gt^{2}$ , kde $\alpha$ vyjadřuje elevační úhel, ostatní veličiny jsou stejného významu jako v předchozích vzorcích. Maximální dosažená výška při šikmém vrhu činí $h=\frac{1}{2}\frac{v_{0}^{2}\sin ^{2}\alpha }{g}$ Dolet při šikmém vrhu je pak určen $d=\frac{v_{0}^{2}\sin 2\alpha }{g}$ a dosahuje maxima při 45°. Pokud uvažujeme vliv tření atmosféry, je nejdelší dolet při elevačním úhlu 42°. Křivka, po které se bod pohybuje se nazývá balistická.
Vyřešme následující příklad. Za jak dlouho dopadne kulka, která byla vystřelena z děla s rychlostí 300 m/s? (g = 10 m.s-2) Zanedbejme odpor vzduchu. Vyjdeme ze vzorců . Jako první si s $v_{0}=gt_{\mathit{v\text{ý}stup}};h=\frac{v_{0}^{2}}{g};t_{\mathit{sestup}}=\sqrt{2\frac{h}{g}}$ počítáme například výšku výstřelu $h=\frac{90000}{10}=9000m$ . Následně si můžeme vypočíst i dobu výstupu jako $t=\frac{v_{0}}{g}=\frac{300}{10}=30s$ . Nyní vypočteme dobu sestupu $t_{\mathit{sestup}}=\sqrt{2\frac{h}{g}}=\sqrt{\frac{18000}{10}}=42,42s$. Od vyhození tedy uběhla doba letu vzhůru a letu k Zemi. Postačí časy sečíst a vyjde nám konečná hodnota 72,4 s.
