Indhold
Under påvirkning af tyngdekraften har Jorden kredset rundt om solen i et par milliarder år. Månen har kredset rundt om Jorden næsten lige så længe. Når de går i kredsløb, samles der nu og da solen, månen og jorden. Månens placering nøjagtigt mellem solen og Jorden resulterer i en solformørkelse. Og når Jorden er nøjagtigt mellem solen og månen, er dens en måneformørkelse. Selvom formørkelser ser dramatiske ud, har de ingen indflydelse på tyngdekraften. Den eneste forskel i tyngdekraft under en solformørkelse er, at månen og solen begge trækker på jorden fra den samme side - men det gør virkelig ingen forskel på nogen målelig måde.
Tyngdekraft
Ethvert objekt i universet tiltrækker hvert andet objekt i universet. Det var Isaac Newtons opdagelse med loven om universal gravitation. Det er en matematisk erklæring af størrelsen af tyngdekraften. Newtons ligning for universalgravitation siger, at kraften i gravitationsattraktion mellem to objekter er lig med en gravitationskonstant gange massen af det første objekt gange massen af det andet, alt divideret med kvadratet på afstanden mellem dem.
Jorden, solen og månen
Den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og solen er 150 billioner meter, eller 1,5 x 10 ^ 11 meter. Solens masse er 1,99 x 10 ^ 30 kg, mens Jorden vejer ind på 6,0 x 10 ^ 24 kg. Tyngdekonstanten er 6,67 x 10 ^ -11 meter ^ 3 / (kilogram - sekund ^ 2). Så Jorden og solen trækker på hinanden med en styrke, der svarer til 3,52 x 10 ^ 22 newton. Newton er en kraftenhed lig med en kilogram meter / sekund ^ 2. Ét Newton er lig med 0,22 af den sjældent anvendte engelske enhed kaldet pund-styrke, så 3,52 x 10 ^ 22 newton er 7,9 x 10 ^ 21 pund-styrke.
Den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og månen er 380 millioner meter, og månens masse er 7,35 x 10 ^ 22 kg, så kraften mellem månen og Jorden er 2,03 x 10 ^ 20 newton (4,5 x 10 ^ 19 pund-styrke ). Det vil sige, at tyngdekraften mellem Jorden og månen er omkring en halv procent af kraften mellem Jorden og solen.
Under formørkelser
Under en solformørkelse stiger månens og solens træk op, så Jorden føler en kombineret styrke på 3,54 x 10 ^ 22 newton (7,96 x 10 ^ 21 pund-kraft) i solens retning. Under en måneformørkelse trækker månen i modsat retning som solen og skaber en nettokraft på 3,50 x 10 ^ 22 newton (7,87 x 10 ^ 21 pund-kraft) i solens retning.
For at sætte dette i perspektiv bringer den elliptiske form på jordens bane i løbet af et år den nærmere og længere fra solen. Når sol og jord er tættest, er gravitationsattraktionen mellem dem 3,67 x 10 ^ 22 newton (8,25 x 10 ^ 21 pund-kraft), og når de er længst væk er tiltrækningen 3,43 x 10 ^ 22 newton (7,71 x 10 ^ 21 pund) -kraft). Det vil sige, at den normale årlige variation i tyngdekraften i løbet af et år er mere end 10 gange så meget som ændringen på grund af månens placering under formørkelser.
Tyngdekraften på dig
Måske involverer et endnu mere interessant spørgsmål effekten af tyngdekraften på dig selv under en solformørkelse. Solens træk på dig er omkring 0,0603 procent af Jordens træk på dig. Månens træk udgør omkring 0,0003 procent af jordens tyngdekrafttræk. Så hvis du vejer 68 kg (150 pund), ved middagstid under en solformørkelse - eller under enhver nymåne - vejer du 0,6 gram (to hundrededel af en ounce) mindre end du ville ved middagstid, når det er en fuldmåne.