Kakšna je gravitacijska sila na Zemlji med Sončevim mrkom?

Pod vplivom gravitacijske sile Zemlja že nekaj milijard let kroži okoli sonca. Luna že skoraj toliko časa kroži okoli Zemlje. Ko krožijo, se vsake toliko sonce, luna in Zemlja poravnajo. Položaj Lune natančno med soncem in Zemljo povzroči sončni mrk. In ko je Zemlja natančno med soncem in luno, je lunin mrk. Čeprav so mrki videti dramatično, nimajo vpliva na gravitacijsko silo. Edina razlika v gravitacijski sili med sončnim mrkom je v tem, da sta luna in sonce oba vlečenje Zemlje z iste strani - toda to v nobenem merljivem resnično ne vpliva način.

Gravitacija

Vsak predmet v vesolju privlači vse druge predmete v vesolju. To je bilo odkritje Isaaca Newtona z zakonom univerzalne gravitacije. To je matematična izjava o velikosti gravitacijske sile. Newtonova enačba za univerzalno gravitacijo navaja, da je sila gravitacijske privlačnosti med dvema predmetoma enaka a gravitacijska konstanta, pomnožena z maso prvega predmeta, pomnoženo z maso drugega, vse deljeno s kvadratom razdalje med njimi.

instagram story viewer

Zemlja, Sonce in Luna

Povprečna razdalja med Zemljo in soncem je 150 bilijonov metrov ali 1,5 x 10 ^ 11 metrov. Masa sonca je 1,99 x 10 ^ 30 kilogramov, medtem ko Zemlja tehta 6,0 x 10 ^ 24 kilogramov. Gravitacijska konstanta je 6,67 x 10 ^ -11 metrov ^ 3 / (kilogram - sekunda ^ 2). Tako se Zemlja in sonce vlečeta drug z drugim s silo, ki je enaka 3,52 x 10 ^ 22 newtona. Newton je enota sile, ki je enaka kilogramu na sekundo ^ 2. En newton je enak 0,22 redko uporabljene angleške enote, imenovane pound-force, zato je 3,52 x 10 ^ 22 newtona 7,9 x 10 ^ 21 funt-sile.

Povprečna razdalja med Zemljo in Luno je 380 milijonov metrov, masa lune pa 7,35 x 10 ^ 22 kilogramov, torej je sila med luno in Zemljo 2,03 x 10 ^ 20 newtonov (4,5 x 10 ^ 19 funt sile). To pomeni, da je gravitacijska sila med Zemljo in Luno približno pol odstotka sile med Zemljo in Soncem.

Med mrki

Med sončnim mrkom se vlečenje lune in sonca poravna tako, da Zemlja v smeri sonca začuti skupno silo 3,54 x 10 ^ 22 newtona (7,96 x 10 ^ 21 funt-sile). Med Luninim mrkom luna potegne v nasprotni smeri kot sonce in ustvari neto silo 3,50 x 10 ^ 22 newtona (7,87 x 10 ^ 21 funt-sile) v smeri sonca.

Da bi to postavili v perspektivo, jo v enem letu eliptična oblika Zemljine orbite približa in oddalji od sonca. Ko sta sonce in Zemlja najbližja, je gravitacijsko privlačnost med njimi 3,67 x 10 ^ 22 njutna (8,25 x 10 ^ 21 funt sile), in ko so najbolj oddaljeni, je privlačnost 3,43 x 10 ^ 22 njutna (7,71 x 10 ^ 21 funt sile). To pomeni, da je običajna letna sprememba gravitacijske sile med letom več kot 10-krat večja od spremembe zaradi lege lune med mrki.

Gravitacija na tebi

Mogoče še bolj zanimivo vprašanje vključuje učinek gravitacijske sile na vas med sončnim mrkom. Poteg sonca na vas je približno 0,0603 odstotka vleka Zemlje na vas. Lunin vlek je približno 0,0003 odstotka gravitacijskega vleka Zemlje. Torej, če tehtate 68 kilogramov (opoldne), opoldne med sončnim mrkom - ali med katero koli novo luno - tehtali bi 0,6 grama (dve stotinki unče) manj kot opoldne, ko je poln luna.

Teachs.ru
  • Deliti
instagram viewer