Pod vplyvom gravitačnej sily Zem obieha okolo Slnka už niekoľko miliárd rokov. Mesiac obiehal okolo Zeme takmer rovnako dlho. Keď obiehajú okolo seba, každú chvíľu sa slnko, mesiac a Zem zoradia. Umiestnenie mesiaca presne medzi slnko a Zem má za následok zatmenie Slnka. A keď je Zem presne medzi slnkom a mesiacom, je to zatmenie mesiaca. Aj keď zatmenia vyzerajú dramaticky, nemajú vplyv na gravitačnú silu. Jediný rozdiel v gravitačnej sile počas zatmenia slnka je v tom, že mesiac aj slnko sú obaja ťahanie na Zemi z tej istej strany - to však v žiadnom prípade nie je merateľné spôsobom.
Gravitácia
Každý objekt vo vesmíre priťahuje všetky ďalšie objekty vo vesmíre. To bol objav Isaaca Newtona so zákonom univerzálnej gravitácie. Je to matematický výrok o veľkosti gravitačnej sily. Newtonova rovnica pre univerzálnu gravitáciu uvádza, že sila gravitačnej príťažlivosti medzi dvoma objektmi sa rovná a gravitačná konštanta krát hmotnosť prvého objektu krát hmotnosť druhého objektu, všetko vydelené druhou mocninou vzdialenosti medzi nimi.
Zem, Slnko a Mesiac
Priemerná vzdialenosť medzi Zemou a slnkom je 150 biliónov metrov alebo 1,5 x 10 ^ 11 metrov. Hmotnosť slnka je 1,99 x 10 ^ 30 kilogramov, zatiaľ čo Zem váži 6,0 x 10 ^ 24 kilogramov. Gravitačná konštanta je 6,67 x 10 ^ -11 metrov ^ 3 / (kilogram - druhá ^ 2). Takže Zem a slnko sa na seba ťahajú silou rovnajúcou sa 3,52 x 10 ^ 22 newtonov. Newton je jednotka sily rovná sa kilogram-meter / s ^ 2. Jeden newton sa rovná 0,22 zriedka používanej anglickej jednotke zvanej libra-sila, takže 3,52 x 10 ^ 22 newtonov je 7,9 x 10 ^ 21 libra-sila.
Priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom je 380 miliónov metrov a hmotnosť Mesiaca je 7,35 x 10 ^ 22 kilogramov, takže sila medzi mesiacom a Zemou je 2,03 x 10 ^ 20 newtonov (4,5 x 10 ^ 19 libra-sila). To znamená, že gravitačná sila medzi Zemou a Mesiacom je asi pol percenta sily medzi Zemou a slnkom.
Počas Zatmenia
Počas zatmenia Slnka sa ťah Mesiaca a Slnka vyrovnáva tak, že Zem cíti kombinovanú silu 3,54 x 10 ^ 22 newtonov (7,96 x 10 ^ 21 libry) v smere slnka. Počas zatmenia Mesiaca sa Mesiac tiahne opačným smerom ako slnko a vytvára čistú silu 3,50 x 10 ^ 22 newtonov (7,87 x 10 ^ 21 libier) v smere slnka.
Aby sme to uviedli na pravú mieru, eliptický tvar obežnej dráhy Zeme ju v priebehu roka približuje a vzďaľuje od slnka. Keď sú slnko a Zem najbližšie, gravitačná príťažlivosť medzi nimi je 3,67 x 10 ^ 22 newtonov (8,25 x Sila 10 ^ 21 libier), a keď sú najďalej, príťažlivosť je 3,43 x 10 ^ 22 newtonov (7,71 x 10 ^ 21 libra-sila). To znamená, že bežná ročná zmena gravitačnej sily v priebehu roka je viac ako 10-krát vyššia ako zmena v dôsledku polohy Mesiaca počas zatmenia.
Gravitácia na vás
Možno ešte zaujímavejšia otázka spočíva v pôsobení gravitačnej sily na vás počas zatmenia slnka. Príjem slnka na vás je asi 0,0603 percenta príťažlivosti Zeme na vás. Ťah Mesiaca je asi 0,0003 percenta gravitačného ťahu Zeme. Takže ak vážite 68 kilogramov, napoludnie počas zatmenia slnka - alebo počas každého nového mesiaca - vážili by ste o 0,6 gramu (dve stotiny unce) menej, ako by ste dosiahli na poludnie, keď je plná mesiac.