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Bajo la influencia de la fuerza gravitacional, la Tierra ha estado orbitando el sol durante unos miles de millones de años. La luna ha estado orbitando la Tierra durante casi tanto tiempo. Mientras orbitan, de vez en cuando el sol, la luna y la Tierra se alinean. El posicionamiento de la luna exactamente entre el sol y la Tierra resulta en un eclipse solar. Y cuando la Tierra está precisamente entre el sol y la luna, es un eclipse lunar. Aunque los eclipses se ven dramáticos, no tienen influencia en la fuerza gravitacional. La única diferencia en la fuerza gravitacional durante un eclipse solar es que la luna y el sol están tirando de la Tierra desde el mismo lado, pero eso realmente no hace ninguna diferencia de manera medible.
Gravedad
Cada objeto en el universo atrae a todos los demás objetos en el universo. Ese fue el descubrimiento de Isaac Newton con la ley de la gravitación universal. Es una declaración matemática de la magnitud de la fuerza gravitacional. La ecuación de Newton para la gravitación universal establece que la fuerza de atracción gravitacional entre dos objetos es igual a una constante gravitacional multiplicada por la masa del primer objeto multiplicado por la masa del segundo, todo dividido por el cuadrado de la distancia entre ellos.
Tierra, sol y luna
La distancia promedio entre la Tierra y el sol es de 150 billones de metros, o 1.5 x 10 ^ 11 metros. La masa del sol es 1.99 x 10 ^ 30 kilogramos, mientras que la Tierra pesa 6.0 x 10 ^ 24 kilogramos. La constante gravitacional es 6.67 x 10 ^ -11 metro ^ 3 / (kilogramo - segundo ^ 2). Entonces la Tierra y el sol se tiran unos a otros con una fuerza igual a 3.52 x 10 ^ 22 newtons. El newton es una unidad de fuerza igual a un kilogramo-metro / segundo ^ 2. Un newton es igual a 0.22 de la unidad inglesa raramente usada llamada libra fuerza, por lo que 3.52 x 10 ^ 22 newtons es 7.9 x 10 ^ 21 libra fuerza.
La distancia promedio entre la Tierra y la luna es de 380 millones de metros y la masa de la luna es de 7.35 x 10 ^ 22 kilogramos, por lo que la fuerza entre la luna y la Tierra es de 2.03 x 10 ^ 20 newtons (4.5 x 10 ^ 19 libras de fuerza ) Es decir, la fuerza gravitacional entre la Tierra y la luna es aproximadamente el medio por ciento de la fuerza entre la Tierra y el sol.
Durante los eclipses
Durante un eclipse solar, la atracción de la luna y el sol se alinean para que la Tierra sienta una fuerza combinada de 3.54 x 10 ^ 22 newtons (7.96 x 10 ^ 21 libras-fuerza) en la dirección del sol. Durante un eclipse lunar, la luna tira en la dirección opuesta al sol, creando una fuerza neta de 3.50 x 10 ^ 22 newtons (7.87 x 10 ^ 21 libras-fuerza) en la dirección del sol.
Para poner esto en perspectiva, durante un año la forma elíptica de la órbita de la Tierra la acerca y aleja del sol. Cuando el Sol y la Tierra están más cerca, la atracción gravitacional entre ellos es 3.67 x 10 ^ 22 newtons (8.25 x 10 ^ 21 libras-fuerza), y cuando están más lejos, la atracción es 3.43 x 10 ^ 22 newtons (7.71 x 10 ^ 21 libras -fuerza). Es decir, la variación anual normal en la fuerza gravitacional durante el transcurso de un año es más de 10 veces mayor que el cambio debido a la posición de la luna durante los eclipses.
Gravedad en ti
Tal vez una pregunta aún más interesante involucra el efecto de la fuerza gravitacional en uno mismo durante un eclipse solar. La atracción del sol sobre usted es aproximadamente el 0.0603 por ciento de la atracción de la Tierra sobre usted. La atracción de la luna es aproximadamente el 0,0003 por ciento de la atracción gravitacional de la Tierra. Entonces, si pesa 68 kilogramos (150 libras), al mediodía durante un eclipse solar, o durante cualquier luna nueva, pesaría 0.6 gramos (dos centésimas de onza) menos de lo que lo haría al mediodía cuando es luna llena.