Содержание
Под воздействием гравитационной силы Земля вращается вокруг Солнца в течение нескольких миллиардов лет. Луна вращается вокруг Земли почти так же долго. По мере того, как они вращаются, время от времени Солнце, Луна и Земля выстраиваются в линию. Расположение Луны точно между Солнцем и Землей приводит к солнечному затмению. И когда Земля находится точно между Солнцем и Луной, это лунное затмение. Хотя затмения выглядят драматично, они не влияют на силу гравитации. Единственное различие в гравитационной силе во время солнечного затмения состоит в том, что Луна и Солнце тянутся к Земле с одной и той же стороны - но это на самом деле не имеет значения никаким измеримым образом.
Сила тяжести
Каждый объект во вселенной привлекает любой другой объект во вселенной. Это было открытие Исаака Ньютона с законом всемирного тяготения. Это математическое утверждение величины гравитационной силы. Уравнение Ньютона для всеобщей гравитации гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя объектами равна гравитационной постоянной, умноженной на массу первого объекта, умноженную на массу второго, и все это делится на квадрат расстояния между ними.
Земля, Солнце и Луна
Среднее расстояние между Землей и Солнцем составляет 150 триллионов метров, или 1,5 х 10 ^ 11 метров. Масса Солнца составляет 1,99 x 10 ^ 30 кг, в то время как Земля весит 6,0 x 10 ^ 24 кг. Гравитационная постоянная составляет 6,67 х 10 ^ -11 метров ^ 3 / (килограмм - секунда ^ 2). Таким образом, Земля и Солнце притягиваются друг к другу с силой, равной 3,52 х 10 ^ 22 ньютонов. Ньютон - это единица силы, равная килограмму / секунду ^ 2. Один ньютон равен 0,22 от редко используемой английской единицы, называемой фунт-сила, поэтому 3,52 x 10 ^ 22 ньютона - 7,9 x 10 ^ 21 фунт-сила.
Среднее расстояние между Землей и Луной составляет 380 миллионов метров, а масса Луны составляет 7,35 x 10 ^ 22 кг, поэтому сила между Луной и Землей составляет 2,03 x 10 ^ 20 ньютонов (4,5 x 10 ^ 19 фунт-сила ). То есть сила тяжести между Землей и Луной составляет около половины процента от силы между Землей и Солнцем.
Во время затмений
Во время солнечного затмения сила Луны и Солнца выстраивается так, что Земля ощущает объединенную силу 3,54 х 10 ^ 22 ньютонов (7,96 х 10 ^ 21 фунт-сила) в направлении Солнца. Во время лунного затмения луна движется в направлении, противоположном солнцу, создавая суммарную силу 3,50 х 10 ^ 22 ньютонов (7,87 х 10 ^ 21 фунт-сила) в направлении солнца.
Чтобы поместить это в перспективу, в течение года эллиптическая форма орбиты Земли приближает его и удаляет от Солнца. Когда Солнце и Земля находятся ближе всего, гравитационное притяжение между ними составляет 3,67 x 10 ^ 22 ньютона (8,25 x 10 ^ 21 фунт-сила), а когда они наиболее отдалены, притяжение составляет 3,43 x 10 ^ 22 ньютона (7,71 x 10 ^ 21 фунт) -force). То есть нормальное годовое изменение силы тяжести в течение года более чем в 10 раз превышает изменение, вызванное положением Луны во время затмений.
Гравитация на вас
Возможно, еще более интересный вопрос касается воздействия силы гравитации на себя во время солнечного затмения. Притяжение солнца на вас составляет около 0,0603% от притяжения Земли на вас. Притяжение Луны составляет около 0,0003% от притяжения Земли. Поэтому, если вы весите 68 килограммов (150 фунтов), в полдень во время солнечного затмения - или во время любой новой луны - вы будете весить на 0,6 грамма (две сотых унции) меньше, чем в полдень в полнолуние.