Sisältö
Painovoiman vaikutuksen alaisena Maa on kiertänyt aurinkoa muutaman miljardin vuoden ajan. Kuu on kiertänyt maata melkein yhtä kauan. Kiertäessään ajoittain aurinko, kuu ja maa rinnastuvat. Kuun sijoittaminen tarkalleen auringon ja maan välillä johtaa auringonpimennykseen. Ja kun maapallo on tarkalleen auringon ja kuun välissä, se on kuunpimennys. Vaikka pimennykset näyttävät dramaattisilta, niillä ei ole vaikutusta painovoimaan. Ainoa ero gravitaatiovoimassa auringonpimennyksen aikana on, että kuu ja aurinko molemmat vetävät maapallolta samalta puolelta - mutta sillä ei todellakaan ole mitään eroa millään mitattavissa olevalla tavalla.
painovoima
Jokainen maailmankaikkeuden kohde houkuttelee kaikkia muita esineitä maailmankaikkeudessa. Se oli Isaac Newtonin löytö yleisen painovoiman lailla. Se on matemaattinen lausunto painovoiman voimakkuudesta. Newtonin yhtälö universaaliselle painovoimalle väittää, että painovoiman vetovoima kahden esineen välillä on yhtä suuri kuin gravitaatiovakio, joka kertoo ensimmäisen esineen massan ja toisen massan, kaikki jaettuna niiden välisen etäisyyden neliöllä.
Maa, aurinko ja kuu
Keskimääräinen etäisyys maan ja auringon välillä on 150 biljoonaa metriä tai 1,5 x 10 ^ 11 metriä. Auringon massa on 1,99 x 10 ^ 30 kiloa, kun taas maan paino on 6,0 x 10 ^ 24 kiloa. Painovoimavakio on 6,67 x 10 ^ -11 metriä ^ 3 / (kilogramma - toinen ^ 2). Joten maa ja aurinko vetävät toisiaan voimalla, joka on yhtä suuri kuin 3,52 x 10 ^ 22 newtonia. Newton on voimayksikkö, joka on yhtä suuri kuin kilometri / sekunti ^ 2. Yksi newtoni on yhtä suuri kuin 0,22 harvoin käytetystä englantilaisesta yksiköstä nimeltään pound-force, joten 3,52 x 10 ^ 22 newtonia on 7,9 x 10 ^ 21 punnan voimaa.
Keskimääräinen etäisyys maan ja kuun välillä on 380 miljoonaa metriä ja kuun massa on 7,35 x 10 ^ 22 kiloa, joten kuun ja maan välinen voima on 2,03 x 10 ^ 20 newtonia (4,5 x 10 ^ 19 naulavoimaa) ). Toisin sanoen maan ja kuun välinen painovoima on noin puoli prosenttia maan ja auringon välisestä voimasta.
Pimennysten aikana
Auringonpimennyksen aikana kuun ja auringon veto suuntautuvat niin, että maapallolla on 3,54 x 10 ^ 22 newtonin (7,96 x 10 ^ 21 punnan voima) yhdistetty voima auringon suuntaan. Kuunpimennyksen aikana kuu vetää vastakkaiseen suuntaan kuin aurinko ja luo nettovoiman 3,50 x 10 ^ 22 newtonia (7,87 x 10 ^ 21 punnan voima) auringon suuntaan.
Tämän näkökulmasta katsottuna, vuoden aikana maapallon kiertoradan elliptinen muoto vie sen lähemmäksi ja kauempana auringosta. Kun aurinko ja maa ovat lähinnä, niiden välinen painovoimavoima on 3,67 x 10 ^ 22 newtonia (8,25 x 10 ^ 21 punnan voimaa), ja kun ne ovat kauimpana, vetovoima on 3,43 x 10 ^ 22 newtonia (7,71 x 10 ^ 21 puntaa). -pakottaa). Toisin sanoen painovoiman normaali vuosimuutos vuoden aikana on yli 10 kertaa suurempi kuin muutos, joka johtuu kuupaikasta pimennysten aikana.
Painovoima sinulle
Ehkä vielä mielenkiintoisempaan kysymykseen liittyy gravitaatiovoiman vaikutus itseesi auringonpimennyksen aikana. Auringon veto sinuun on noin 0,0603 prosenttia Maan vetämästä sinuun. Kuun veto on noin 0,0003 prosenttia maapallon vetovoimasta. Joten jos painot 68 kiloa (150 kiloa), keskipäivällä auringonpimennyksen aikana - tai minkä tahansa uuden kuun aikana - painat 0,6 grammaa (kaksi sadasosaa unssia) vähemmän kuin keskipäivällä olisi, kun se on täysikuu.