Úkol 3: Typy zatmění Měsíce – rozdíly oproti zatmění Slunce
Při pozorování ze Země má kotouč Slunce přibližně stejnou velikost jako kotouč Měsíce. Proto může docházet k úplnému, prstenovému a hybridnímu zatmění Slunce. Při zatmění Měsíce je situace zcela odlišná. Stín vržený Zemí do prostoru je tak veliký, že se do něj Měsíc vždy vejde celý. Zatmění Měsíce je vždy pozorovatelné z celé zemské polokoule, na které je právě noc.
Měsíc také neobíhá kolem Země ve stejné rovině jako Země kolem Slunce (= v rovině ekliptiky). Proto nastane zatmění Měsíce jen tehdy, pokud se všechna tři tělesa výjimečně dostanou do stejné roviny. Kdyby obíhala ve stejné rovině neustále, nastávalo by zatmění Měsíce při každém úplňku.
a) Za jakých podmínek by mohlo nastávat prstencové zatmění Měsíce? Pokud je to možné, pokuste se tyto podmínky upřesnit výpočtem.
b) Proč někdy nastává úplné a jindy pouze částečné zatmění Měsíce?nbsp;
Cíl aktivity
Cílem této aktivity je vysvětlit žákům zásadní rozdíl mezi zatměním Slunce a zatměním Měsíce. Při zatmění Slunce může nastat úplné, prstencové či hybridní zatmění, protože úhlová velikost Slunce a Měsíce na obloze je srovnatelná. Při zatmění Měsíce nastává vždy úplné zatmění, protože do kužele stínu vrženého Zemí se Měsíc vždy vejde. Žáci si také ujasní vliv sklonu roviny oběh Měsíce kolem Země vůči rovině ekliptiky na typ zatmění Měsíce.
Metodické poznámky pro učitele
■ Na první pohled je zřejmé, že pro možný výskyt prstencového zatmění Měsíce by změna vzdáleností či velikostí zúčastněných těles musela být obrovská a pozorování prstencového zatmění Měsíce je tedy nereálné. Přesto je užitečné zejména s nadanými žáky spočítat parametry takové situace. Nabízí se zvětšení Měsíce nebo jeho přiblížení k Zemi. Oba výsledky jsou víceméně z oblasti „fyzikálního či astronomického humoru“.
Vzorové řešení:
a) Prstencové zatmění Měsíce by mohlo nastat pouze tedy, pokud by stín vržený Zemí byl v místě jeho průsečíku s trajektorií Měsíce menší než velikost Měsíce. V takovém případě by musel Měsíc být daleko větší. Druhou možností je, že by byl několikrát dále než nyní. Ani jedna z těchto možností není přílišreálná.Přesto je možné provést konkrétní výpočty, viz obrázek.
Země vrhá do prostoru kuželový stín s vrcholovým úhlem 
Nejprve vypočteme vzdálenost vrcholu kuželu od Země x z rovnice
.
Nejprve hledáme, jaký mezní průměr by musel mít Měsíc v současné vzdálenosti, aby mohlo nastat prstencové zatmění Měsíce. Muselo by platit
Měsíc by musel být téměř 3× větší než ve skutečnosti. Nyní hledáme, v jaké mezní vzdálenosti by musel být Měsíc o současné velikosti, aby
mohlo nastat prstencové zatmění Měsíce.
Opět musí platit 
,
nyní vyjádříme, teď vyjádříme 
,
tj. Měsíc by musel být ve více než 2,6násobné vzdálenosti než ve skutečnosti.
b) Pokud se Měsíc v okamžiku zatmění Měsíce nachází blízko roviny ekliptiky, vejde se celý do kužele stínu vrženého Zemí. Pokud je dále od roviny ekliptiky, může nastat situace, kdy se do stínu Země dostane pouze část Měsíce. Toto však neznamená, že by stín vržený Zemí byl menší. Jen se do něj Měsíc „nestrefí úplně přesně“.