Pod vlivem gravitační síly Země obíhá kolem Slunce několik miliard let. Měsíc obíhá kolem Země téměř stejně dlouho. Jak obíhají, každou chvíli se Slunce, Měsíc a Země vyrovnají. Umístění měsíce přesně mezi Sluncem a Zemí má za následek zatmění Slunce. A když je Země přesně mezi sluncem a měsícem, je to zatmění měsíce. Ačkoli zatmění vypadají dramaticky, nemají žádný vliv na gravitační sílu. Jediný rozdíl v gravitační síle během zatmění slunce je ten, že měsíc i slunce jsou oba tahání na Zemi ze stejné strany - ale to opravdu nemá žádný rozdíl v žádném měřitelném způsob.
Gravitace
Každý objekt ve vesmíru přitahuje všechny ostatní objekty ve vesmíru. To byl objev Isaaca Newtona se zákonem univerzální gravitace. Je to matematické vyjádření velikosti gravitační síly. Newtonova rovnice pro univerzální gravitaci uvádí, že síla gravitační přitažlivosti mezi dvěma objekty se rovná a gravitační konstanta krát hmotnost prvního objektu krát hmotnost druhého, vše děleno druhou mocninou vzdálenosti mezi nimi.
Země, Slunce a Měsíc
Průměrná vzdálenost mezi Zemí a sluncem je 150 bilionů metrů neboli 1,5 x 10 ^ 11 metrů. Hmotnost slunce je 1,99 x 10 ^ 30 kilogramů, zatímco Země váží 6,0 x 10 ^ 24 kilogramů. Gravitační konstanta je 6,67 x 10 ^ -11 metrů ^ 3 / (kilogram - sekunda ^ 2). Země a slunce se tedy navzájem táhnou silou rovnající se 3,52 x 10 ^ 22 newtonů. Newton je jednotka síly rovná kilogramu / s ^ 2. Jeden newton se rovná 0,22 zřídka používané anglické jednotky zvané libra síla, takže 3,52 x 10 ^ 22 newtonů je 7,9 x 10 ^ 21 liber síla.
Průměrná vzdálenost mezi Zemí a měsícem je 380 milionů metrů a hmotnost měsíce je 7,35 x 10 ^ 22 kilogramů, takže síla mezi Měsícem a Zemí je 2,03 x 10 ^ 20 newtonů (4,5 x 10 ^ 19 libra síla). To znamená, že gravitační síla mezi Zemí a Měsícem je asi půl procenta síly mezi Zemí a sluncem.
Během zatmění
Během zatmění slunce se tah měsíce a slunce srovnává tak, že Země cítí kombinovanou sílu 3,54 x 10 ^ 22 newtonů (7,96 x 10 ^ 21 liber síla) ve směru slunce. Během zatmění Měsíce se Měsíc táhne v opačném směru než Slunce a vytváří čistou sílu 3,50 x 10 ^ 22 newtonů (7,87 x 10 ^ 21 liber síla) ve směru slunce.
Abychom to uvedli na pravou míru, během roku ji eliptický tvar oběžné dráhy Země přibližuje a dále od Slunce. Když jsou slunce a Země nejblíže, gravitační přitažlivost mezi nimi je 3,67 x 10 ^ 22 newtonů (8,25 x 10 ^ 21 liber síla), a když jsou nejvzdálenější, přitažlivost je 3,43 x 10 ^ 22 newtonů (7,71 x 10 ^ 21 libra síla). To znamená, že normální roční kolísání gravitační síly v průběhu roku je více než 10krát větší než změna v důsledku polohy měsíce během zatmění.
Gravitace na vás
Možná ještě zajímavější otázka zahrnuje účinek gravitační síly na sebe během zatmění slunce. Tah slunce na vás je asi 0,0603 procenta tahu Země na vás. Tah měsíce je asi 0,0003 procenta gravitačního tahu Země. Pokud tedy vážíte 68 kilogramů (150 liber), v poledne během zatmění slunce - nebo během jakéhokoli nového měsíce - vážíte o 0,6 gramu (dvě setiny unce) méně než v poledne, když je plná měsíc.