Innehåll
Under påverkan av gravitationskraften har jorden kretsat runt solen i några miljarder år. Månen har kretsat runt jorden nästan lika länge. När de går i bana, räcker det då och då solen, månen och jorden. Månens placering exakt mellan solen och jorden resulterar i en solförmörkelse. Och när jorden är exakt mellan solen och månen, är det en månförmörkelse. Även om förmörkelser ser dramatiska har de inget inflytande på gravitationskraften. Den enda skillnaden i gravitationskraft under en solförmörkelse är att månen och solen båda drar på jorden från samma sida - men det gör verkligen ingen skillnad på något mätbart sätt.
Allvar
Varje objekt i universum lockar alla andra objekt i universum. Det var Isaac Newtons upptäckt med lagen om universell gravitation. Det är ett matematiskt uttalande av gravitationskraftens storlek. Newtons ekvation för universell gravitation säger att kraften för gravitationsattraktion mellan två objekt är lika med en gravitationskonstant gånger massan för det första objektet gånger massan för den andra, alla dividerat med kvadratet på avståndet mellan dem.
Jorden, solen och månen
Det genomsnittliga avståndet mellan jorden och solen är 150 biljoner meter, eller 1,5 x 10 ^ 11 meter. Solens massa är 1,99 x 10 ^ 30 kilogram, medan jorden väger in 6,0 x 10 ^ 24 kg. Gravitationskonstanten är 6,67 x 10 ^ -11 meter ^ 3 / (kilogram - sekund ^ 2). Så jorden och solen drar på varandra med en kraft lika med 3,52 x 10 ^ 22 nyton. Newton är en kraftenhet lika med en kilogram meter / sekund ^ 2. En Newton är lika med 0,22 av den sällan använda engelska enheten som kallas pundkraft, så 3,52 x 10 ^ 22 newton är 7,9 x 10 ^ 21 pundkraft.
Det genomsnittliga avståndet mellan jorden och månen är 380 miljoner meter och månens massa är 7,35 x 10 ^ 22 kilogram, så kraften mellan månen och jorden är 2,03 x 10 ^ 20 newton (4,5 x 10 ^ 19 pund-kraft ). Det vill säga gravitationskraften mellan jorden och månen är ungefär en halv procent av kraften mellan jorden och solen.
Under förmörkelser
Under en solförmörkelse sträcker sig månens och solens drag så att jorden känner en kombinerad kraft på 3,54 x 10 ^ 22 newton (7,96 x 10 ^ 21 pund-kraft) i solens riktning. Under en månförmörkelse drar månen i motsatt riktning som solen och skapar en nettokraft på 3,50 x 10 ^ 22 newton (7,87 x 10 ^ 21 pund-kraft) i solens riktning.
För att sätta detta i perspektiv, under jordens elliptiska form bringas den närmare och längre från solen. När solen och jorden är närmast är gravitationsattraktionen 3,67 x 10 ^ 22 nyton (8,25 x 10 ^ 21 pundkraft), och när de är längst är attraktionen 3,43 x 10 ^ 22 nyton (7,71 x 10 ^ 21 pund) -tvinga). Det vill säga den normala årliga variationen i gravitationskraften under ett år är mer än tio gånger så mycket som förändringen på grund av månens position under förmörkelser.
Gravity on You
Kanske en ännu mer intressant fråga involverar effekten av gravitationskraften på dig själv under en solförmörkelse. Solens dragning på dig är cirka 0,0603 procent av jordens drag på dig. Månens drag är cirka 0,0003 procent av jordens gravitationskraft. Så om du väger 68 kg (150 pund), vid middagstid under en solförmörkelse - eller under någon nymåne - väger du 0,6 gram (tvåhunderdelar av en uns) mindre än du skulle göra vid middagstid när det är en fullmåne.