Under påvirkning av gravitasjonskraft har Jorden gått i bane rundt solen i noen milliarder år. Månen har kretset rundt Jorden i nesten like lenge. Når de kretser, stiller solen, månen og jorden seg hver nå og da. Plasseringen av månen nøyaktig mellom solen og jorden resulterer i en solformørkelse. Og når jorden er nøyaktig mellom solen og månen, er det en måneformørkelse. Selv om formørkelser ser dramatiske ut, har de ingen innflytelse på tyngdekraften. Den eneste forskjellen i gravitasjonskraft under en solformørkelse er at både månen og solen er å trekke på jorden fra samme side - men det gjør egentlig ingen forskjell i noe målbart vei.
Tyngdekraft
Hvert objekt i universet tiltrekker seg alle andre objekter i universet. Det var Isaac Newtons oppdagelse med loven om universell gravitasjon. Det er en matematisk uttalelse av størrelsen på tyngdekraften. Newtons ligning for universell gravitasjon sier at gravitasjonens tiltrekningskraft mellom to objekter er lik a gravitasjonskonstant ganger massen til det første objektet ganger massen av det andre, alt delt på kvadratet til avstanden mellom dem.
Jord, sol og måne
Den gjennomsnittlige avstanden mellom jorden og solen er 150 billioner meter, eller 1,5 x 10 ^ 11 meter. Solens masse er 1,99 x 10 ^ 30 kilo, mens jorden veier 6,0 x 10 ^ 24 kilo. Gravitasjonskonstanten er 6,67 x 10 ^ -11 meter ^ 3 / (kilogram - sekund ^ 2). Så jorden og solen trekker på hverandre med en styrke lik 3,52 x 10 ^ 22 newton. Newton er en kraftenhet lik en kilogram-meter / sekund ^ 2. En newton er lik 0,22 av den sjelden brukte engelske enheten kalt pund-kraft, så 3,52 x 10 ^ 22 newton er 7,9 x 10 ^ 21 pund-kraft.
Den gjennomsnittlige avstanden mellom jorden og månen er 380 millioner meter og massen av månen er 7,35 x 10 ^ 22 kilo, så kraften mellom månen og jorden er 2,03 x 10 ^ 20 newton (4,5 x 10 ^ 19 pund-kraft). Det vil si at gravitasjonskraften mellom jorden og månen er omtrent en halv prosent av kraften mellom jorden og solen.
Under formørkelser
Under en solformørkelse trekker månens og solens trekk seg opp slik at jorden kjenner en samlet kraft på 3,54 x 10 ^ 22 newton (7,96 x 10 ^ 21 pund-kraft) i retning av solen. I løpet av en måneformørkelse drar månen i motsatt retning som solen, og skaper en nettokraft på 3,50 x 10 ^ 22 newton (7,87 x 10 ^ 21 pund-kraft) i retning av solen.
For å sette dette i perspektiv, i løpet av et år, bringer den elliptiske formen på jordens bane den nærmere og lenger fra solen. Når solen og jorden er nærmest, er gravitasjonsattraksjonen mellom dem 3,67 x 10 ^ 22 newton (8,25 x 10 ^ 21 pund-kraft), og når de er lengst er tiltrekningen 3,43 x 10 ^ 22 newton (7,71 x 10 ^ 21 pund-kraft). Det vil si at den normale årlige variasjonen i gravitasjonskraft i løpet av et år er mer enn 10 ganger så mye som endringen på grunn av månens posisjon under formørkelser.
Tyngdekraften på deg
Kanskje innebærer et enda mer interessant spørsmål effekten av gravitasjonskraften på deg selv under en solformørkelse. Solens trekk mot deg er omtrent 0,0603 prosent av jordens trekk mot deg. Månens trekk er omtrent 0,0003 prosent av jordens tyngdekraft. Så hvis du veier 68 kilo, ved middagstid under en solformørkelse - eller under en nymåne - du veier 0,6 gram (to hundredeler av en unse) mindre enn du ville gjort på middagstid når den er full måne.
