Sisu
Gravitatsioonijõu mõjul tiirleb Maa Päike juba paar miljardit aastat. Kuu on Maa ümber tiirutanud peaaegu sama kaua. Orbiidil liikudes rivistuvad aeg-ajalt nii Päike, Kuu kui ka Maa. Kuu positsioneerimine täpselt päikese ja Maa vahel põhjustab päikesevarjutuse. Ja kui Maa asub täpselt päikese ja kuu vahel, on selle kuuvarjutus. Ehkki eclipses näevad dramaatilised, ei mõjuta need gravitatsioonijõudu. Ainus erinevus päikesevarjutuse ajal esinevas gravitatsioonijõus on see, et nii kuu kui ka päike tõmbavad Maad ühelt ja samalt küljelt - kuid see ei mõjuta tegelikult mõõdetavat viisil.
Gravitatsioon
Iga universumi objekt köidab kõiki teisi objekte universumis. See oli Isaac Newtonsi avastus universaalse gravitatsiooni seadusega. See on gravitatsioonijõu suuruse matemaatiline avaldus. Newtoni võrrand universaalse gravitatsiooni korral väidab, et gravitatsioonilise tõmbejõu jõud kahe objekti vahel on võrdne gravitatsioonikonstandiga, mis on korrutatud esimese objekti massi ja teise massiga, jagatuna nende vahelise kauguse ruuduga.
Maa, Päike ja Kuu
Keskmine maa ja päikese vaheline kaugus on 150 triljonit meetrit ehk 1,5 x 10 ^ 11 meetrit. Päikese mass on 1,99 x 10 ^ 30 kilogrammi, Maa aga kaalub 6,0 x 10 ^ 24 kilogrammi. Gravitatsioonikonstant on 6,67 x 10 ^ -11 meetrit ^ 3 / (kilogramm - teine ^ 2). Maa ja päike tõmbavad üksteist jõuga, mis on võrdne 3,52 x 10 ^ 22 njuutoniga. Njuuton on jõuühik, mis võrdub kilogrammimeetriga sekundis ^ 2. Üks njuuton on võrdne 0,22 harva kasutatava ingliskeelse üksusega, mida nimetatakse nael-jõud, seega 3,52 x 10 ^ 22 njuutoni on 7,9 x 10 ^ 21 naela-jõud.
Keskmine kaugus Maa ja Kuu vahel on 380 miljonit meetrit ja Kuu mass on 7,35 x 10 ^ 22 kilogrammi, seega on Kuu ja Maa vaheline jõud 2,03 x 10 ^ 20 njuutoni (4,5 x 10 ^ 19 naela jõud) ). See tähendab, et Maa ja Kuu vaheline gravitatsioonijõud on umbes pool protsenti Maa ja Päikese vahelisest jõudust.
Varjutuste ajal
Päikesevarjutuse ajal tõmbub Kuu ja Päikese tõmbejõud üles nii, et Maa tunneb päikese suunas 3,54 x 10 ^ 22 njuutoni (7,96 x 10 ^ 21 naela jõu) kombineeritud jõudu. Kuuvarjutuse ajal tõmbub kuu päikesega vastupidises suunas, tekitades päikese suunas netojõu 3,50 x 10 ^ 22 njuutoni (7,87 x 10 ^ 21 naela jõu).
Vaadates seda perspektiivi, toob Maa orbiidi elliptiline kuju aasta jooksul selle Päikesest lähemale ja kaugemale. Kui päike ja Maa on kõige lähemal, on nende vaheline gravitatsiooniline külgetõmme 3,67 x 10 ^ 22 njuutoni (8,25 x 10 ^ 21 naela jõud) ja kui nad asuvad kõige kaugemal, on atraktsioon 3,43 x 10 ^ 22 njuutoni (7,71 x 10 ^ 21 naela). -jõud). See tähendab, et gravitatsioonijõu tavaline varieeruvus aasta jooksul on üle kümne korra suurem kui kuu asukohast tulenev muutus varjutuste ajal.
Raskus teile
Võib-olla hõlmab veelgi huvitavam küsimus päikesevarjutuse ajal gravitatsioonijõu mõju iseendale. Teie päike tõmbab teid umbes 0,0603 protsenti Maa tõmbejõust teile. Kuu tõmme on umbes 0,0003 protsenti Maa gravitatsioonilisest tõmbejõust. Nii et kui te kaalute 68 kilogrammi (150 naela), siis keskpäeval päikesevarjutuse ajal - või mis tahes uue kuu ajal - kaalute umbes 0,6 grammi (kaks sajandikku untsi) vähem kui keskpäeval, kui oleks täiskuu.