Sub influența forței gravitaționale, Pământul orbitează soarele de câteva miliarde de ani. Luna a orbitat Pământul de aproape la fel de mult timp. Pe măsură ce orbitează, din când în când soarele, luna și Pământul se aliniază. Poziționarea lunii exact între soare și Pământ are ca rezultat o eclipsă de soare. Și când Pământul este exact între soare și lună, este o eclipsă de lună. Deși eclipsele arată dramatic, ele nu au nicio influență asupra forței gravitaționale. Singura diferență a forței gravitaționale în timpul unei eclipse solare este că luna și soarele sunt ambele trăgând de Pământ din aceeași parte - dar asta nu face nicio diferență în orice măsurabil cale.
Gravitatie
Fiecare obiect din univers atrage orice alt obiect din univers. Aceasta a fost descoperirea lui Isaac Newton cu legea gravitației universale. Este o afirmație matematică a magnitudinii forței gravitaționale. Ecuația lui Newton pentru gravitația universală afirmă că forța de atracție gravitațională dintre două obiecte este egală cu a constant gravitațional de ori masa primului obiect de ori masa celui de-al doilea, toate împărțite la pătratul distanței între ele.
Pământ, Soare și Lună
Distanța medie între Pământ și soare este de 150 trilioane de metri, sau 1,5 x 10 ^ 11 metri. Masa soarelui este de 1,99 x 10 ^ 30 de kilograme, în timp ce Pământul cântărește 6,0 x 10 ^ 24 de kilograme. Constanta gravitațională este de 6,67 x 10 ^ -11 metri ^ 3 / (kilogram - secundă ^ 2). Deci Pământul și Soarele se trag unul de celălalt cu o forță egală cu 3,52 x 10 ^ 22 de newtoni. Newtonul este o unitate de forță egală cu un kilogram-metru / secundă ^ 2. Un newton este egal cu 0,22 din unitatea engleză rar folosită numită lira-forță, deci 3,52 x 10 ^ 22 newtoni este 7,9 x 10 ^ 21 lire-forță.
Distanța medie între Pământ și lună este de 380 de milioane de metri, iar masa lunii este de 7,35 x 10 ^ 22 kilograme, deci forța dintre lună și Pământ este de 2,03 x 10 ^ 20 newtoni (4,5 x 10 ^ 19 lira-forță). Adică, forța gravitațională dintre Pământ și lună este de aproximativ jumătate la sută din forța dintre Pământ și soare.
În timpul eclipselor
În timpul unei eclipse de soare, tragerea lunii și a soarelui se aliniază astfel încât Pământul să simtă o forță combinată de 3,54 x 10 ^ 22 newtoni (7,96 x 10 ^ 21 lire-forță) în direcția soarelui. În timpul unei eclipse lunare, luna trage în direcția opusă soarelui, creând o forță netă de 3,50 x 10 ^ 22 newtoni (7,87 x 10 ^ 21 lire-forță) în direcția soarelui.
Pentru a pune acest lucru în perspectivă, pe parcursul unui an, forma eliptică a orbitei Pământului o aduce mai aproape și mai departe de soare. Când Soarele și Pământul sunt cele mai apropiate, atracția gravitațională dintre ele este de 3,67 x 10 ^ 22 newtoni (8,25 x 10 ^ 21 lire-forță), iar când sunt cele mai îndepărtate atracția este de 3,43 x 10 ^ 22 newtoni (7,71 x 10 ^ 21 lira-forță). Adică, variația anuală normală a forței gravitaționale în cursul unui an este de peste 10 ori mai mare decât schimbarea datorată poziției lunii în timpul eclipselor.
Gravity on You
Poate că o întrebare și mai interesantă implică efectul forței gravitaționale asupra ta în timpul unei eclipse de soare. Atracția soarelui asupra ta este de aproximativ 0,0603 la sută din atracția Pământului asupra ta. Tragerea lunii este de aproximativ 0,0003 la sută din atracția gravitațională a Pământului. Deci, dacă cântăriți 68 de kilograme (150 de kilograme), la prânz în timpul unei eclipse de soare - sau în timpul oricărei luni noi - ați cântări cu 0,6 grame (două sutimi de uncie) mai puțin decât ați face la prânz când este plin luna.