Sadržaj
Pod utjecajem gravitacijske sile, Zemlja kruži oko Sunca nekoliko milijardi godina. Mjesec je kružio oko Zemlje gotovo jednako dugo. Dok se vrte oko njih, s vremena na vrijeme sunce, mjesec i zemlja se slažu. Pozicioniranje Mjeseca točno između Sunca i Zemlje rezultira pomračenjem Sunca. A kad se Zemlja nalazi točno između sunca i mjeseca, dolazi do pomrčine Mjeseca. Iako pomračenja izgledaju dramatično, nemaju utjecaja na gravitacijsku silu. Jedina razlika u gravitacijskoj sili za vrijeme pomračenja Sunca je u tome što se Mjesec i Sunce povlače na Zemlju s iste strane - ali to zaista nema nikakvu mjerljivu razliku.
Gravitacija
Svaki objekt u svemiru privlači svaki drugi objekt u svemiru. To je bilo Isaac Newton otkriće sa zakonom univerzalne gravitacije. To je matematička izjava veličine gravitacijske sile. Newtonova jednadžba za univerzalnu gravitaciju kaže da je sila gravitacijskog privlačenja između dva objekta jednaka gravitacijskoj konstanti puta masi prvog predmeta u odnosu na masu drugog, a sve podijeljeno s kvadratom udaljenosti između njih.
Zemlja, Sunce i Mjesec
Prosječna udaljenost između Zemlje i sunca je 150 trilijuna metara, odnosno 1,5 x 10 ^ 11 metara. Masa Sunca je 1,99 x 10 ^ 30 kilograma, dok Zemlja teži 6,0 x 10 ^ 24 kilograma. Gravitaciona konstanta iznosi 6,67 x 10 ^ -11 metar ^ 3 / (kilogram - sekunda ^ 2). Tako se Zemlja i Sunce povlače jedno za drugim snagom jednakom 3,52 x 10 ^ 22 njutonima. Newton je jedinica sile jednaka kilogram-metar / sekundi ^ 2. Jedan newton jednak je 0,22 rijetko korištene engleske jedinice koja se naziva pound-force, pa 3,52 x 10 ^ 22 newton iznosi 7,9 x 10 ^ 21 pound-force.
Prosječna udaljenost između Zemlje i Mjeseca je 380 milijuna metara, a masa Mjeseca 7,35 x 10 ^ 22 kilograma, tako da je sila između Mjeseca i Zemlje 2,03 x 10 ^ 20 njuta (4,5 x 10 ^ 19 funta-sila) ). Odnosno, gravitaciona sila između Zemlje i Mjeseca iznosi oko pola posto sile između Zemlje i Sunca.
Tijekom pomrčina
Tijekom pomrčine Sunca, povlačenje mjeseca i sunca će se uskladiti tako da Zemlja osjeća kombiniranu silu 3,54 x 10 ^ 22 njuta (7,96 x 10 ^ 21 funta-sila) u smjeru sunca. Tijekom pomrčine Mjeseca, mjesec se povlači u suprotnom smjeru kao sunce, stvarajući neto silu 3,50 x 10 ^ 22 njuta (7,87 x 10 ^ 21 funta-sila) u smjeru sunca.
Da se ovo stavi u perspektivu, tijekom godine, eliptični oblik Zemljine orbite sve je bliži i udaljeniji od sunca. Kada su sunce i zemlja najbliži, gravitacijsko privlačenje između njih je 3,67 x 10 ^ 22 njuta (8,25 x 10 ^ 21 funta-sila), a kada su dalje privlačnost je 3,43 x 10 ^ 22 njuta (7,71 x 10 ^ 21 funta) -sila). Odnosno, normalna godišnja varijacija gravitacijske sile tijekom godine je više od 10 puta veća od promjene zbog položaja Mjeseca tijekom pomračenja.
Gravitacija prema tebi
Možda još zanimljivije pitanje uključuje učinak gravitacijske sile na vas tijekom pomračenja Sunca. Povlačenje sunca na vas iznosi oko 0,0603 posto povlačenja Zemlje na vas. Izvlačenje Mjeseca je oko 0,0003 posto gravitacijskog povlačenja Zemlje. Dakle, ako težite 68 kilograma (150 kilograma), u podne za vrijeme pomračenja Sunca - ili tijekom bilo kojeg mladog mjeseca - težite biste 0,6 grama (dvije stotinke unci) manje nego što biste imali u podne kad je pun mjesec.