Под въздействието на гравитационната сила Земята обикаля около Слънцето от няколко милиарда години. Луната обикаля около Земята почти толкова дълго. Докато орбитират, от време на време слънцето, луната и Земята се подреждат. Позиционирането на луната точно между слънцето и Земята води до слънчево затъмнение. И когато Земята е точно между слънцето и луната, това е лунно затъмнение. Въпреки че затъмненията изглеждат драматични, те нямат влияние върху гравитационната сила. Единствената разлика в гравитационната сила по време на слънчевото затъмнение е, че Луната и Слънцето са едновременно дърпайки Земята от същата страна - но това наистина не прави разлика в измеримото начин.
Земно притегляне
Всеки обект във Вселената привлича всеки друг обект във Вселената. Това беше откритието на Исак Нютон със закона за всеобщата гравитация. Това е математическо изявление за величината на гравитационната сила. Уравнението на Нютон за универсалната гравитация гласи, че силата на гравитационното привличане между два обекта е равна на a гравитационна константа, умножена по масата на първия обект по масата на втория, всички разделени на квадрата на разстоянието между тях.
Земя, Слънце и Луна
Средното разстояние между Земята и Слънцето е 150 трилиона метра, или 1,5 х 10 ^ 11 метра. Масата на слънцето е 1,99 х 10 ^ 30 килограма, докато Земята тежи 6,0 х 10 ^ 24 килограма. Гравитационната константа е 6,67 х 10 ^ -11 метра ^ 3 / (килограм - секунда ^ 2). Така че Земята и Слънцето се привличат един към друг със сила, равна на 3,52 х 10 ^ 22 нютона. Нютонът е единица сила, равна на килограм метър / секунда ^ 2. Един нютон е равен на 0,22 от рядко използваната английска единица, наречена pound-force, така че 3,52 x 10 ^ 22 нютона е 7,9 x 10 ^ 21 pound-force.
Средното разстояние между Земята и Луната е 380 милиона метра, а масата на Луната е 7,35 х 10 ^ 22 килограма, така че силата между Луната и Земята е 2,03 х 10 ^ 20 нютона (4,5 х 10 ^ 19 паунд сила). Тоест гравитационната сила между Земята и Луната е около половин процент от силата между Земята и Слънцето.
По време на Затъмнения
По време на слънчево затъмнение придърпването на Луната и Слънцето се подреждат така, че Земята да усеща комбинирана сила от 3,54 х 10 ^ 22 нютона (7,96 х 10 ^ 21 паунда сила) в посока на слънцето. По време на лунното затъмнение луната се изтегля в обратна посока като слънцето, създавайки нетна сила от 3,50 х 10 ^ 22 нютона (7,87 х 10 ^ 21 паунда сила) в посока на слънцето.
За да го поставим в перспектива, през една година елиптичната форма на земната орбита я приближава и отдалечава от слънцето. Когато Слънцето и Земята са най-близо, гравитационното привличане между тях е 3,67 х 10 ^ 22 нютона (8,25 х 10 ^ 21 паунда сила), а когато са най-отдалечени, привличането е 3,43 х 10 ^ 22 нютона (7,71 х 10 ^ 21 паунд сила). Тоест нормалната годишна вариация в гравитационната сила през годината е повече от 10 пъти по-голяма от промяната, дължаща се на положението на Луната по време на затъмненията.
Гравитация върху теб
Може би още по-интересен въпрос включва ефекта на гравитационната сила върху вас по време на слънчево затъмнение. Привличането на слънцето върху вас е около 0,0603 процента от привличането на Земята върху вас. Привличането на Луната е около 0,0003 процента от гравитационното привличане на Земята. Така че ако тежите 68 килограма, по обяд по време на слънчево затъмнение - или по време на новолуние - бихте тежали с 0,6 грама (две стотни от унция) по-малко, отколкото по обед, когато е пълно луна.
