O movimento é relativo: depende de um referencial. Um celular que cai em trajetória vertical para um observador dentro de um trem descreverá uma trajetória curvilínea para quem observa o trem se afastar da estação.
Alguns exemplos de trajetória são a parábola, a espiral, a helicoidal e a ciclóide. Objetos que se movam nessas trajetórias podem ter seus movimentos decompostos em partes mais simples. A roda descrevendo uma ciclóide ao rolar sobre o piso gira (movimento circular) e vai para frente (movimento retilíneo). O barco chega mais rápido quando desce a correnteza.
O céu tem mais números que estrelas e Johannes Kepler (1571-1630) encontrou em meio a eles três leis simples para o movimento dos astros no céu. Ele foi um admirador da precisão e da beleza matemática. Apagou ideias brilhantes, mesmo que suas, para produzir outras mais claras. Teve vida difícil, de perseguições, privações e doenças, mas preferiu olhar para o céu. Julgava-se um escolhido por Deus para entender o Universo e isso contribuiu para a sua determinação.
Kepler elaborou com muito trabalho (seu e de outros) as bases da Física e da Astronomia. Sua história de vida é impressionante e vale a pena ser sempre pesquisada.
Sua fama na Ciência é sintetizada em três leis:
Lei das Órbitas
Lei das Áreas
Lei dos Períodos (ou Harmônica)
A primeira e a segunda leis de Kepler estão ilustradas na animação Órbita e a terceira, na animação Períodos.
Por muito tempo, a existência de dois períodos para o movimento da Lua - período é o tempo necessário para completar um ciclo - foi algo que me chamava a atenção e confundia. Até que conheci um site de Astronomia que atendia aos meus interesses*. Uma imagem** superou todos os textos que diziam que "a Lua tem dois períodos porque a Terra também avança na translação (ou revolução em torno do Sol)". Isso tudo me inspirou a elaborar uma animação*** em que pudessem ser observados ao mesmo tempo os movimentos da Terra e da Lua em torno do Sol.
A Lua tem um período sideral aproximado de 27 + 1/3 dias, que corresponde ao seu ciclo ao redor da Terra. Mas, ao completar essa volta, a Terra avança e leva a órbita da Lua junto. O intervalo entre duas Luas Novas é a lunação que tem período sinódico de 29 + 1/2 dias, aproximadamente. Essa diferença de pouco mais de dois dias é o tempo necessário para que a Lua volte a se apresentar na mesma fase - com o mesmo formato no céu.
Na animação, a Lua fica algumas vezes entre o Sol e a Terra e, raramente, isso resulta em eclipse solar. Na verdade, se você considerar que a órbita da Terra pode ser desenhada no plano do texto que você está lendo, a órbita da Lua está "quase deitada" nesse plano e o corta. Então, a Lua passa acima e abaixo da linha que une o Sol à Terra e os alinhamentos reais entre os três são menos frequentes.
Essa pergunta que me fazia voltava para cobrar uma resposta mais precisa - despertou minha curiosidade. Outras questões que seguem a mesma linha podem deixar você curioso também:
A Terra completa a rotação em 24h00min00s ou em 23h56min04s?
A Lua tem um lado invisível?
A Lua exerce influência na Terra?
O Sol se move entre as constelações do zodíaco ou é fixo?
O melhor calendário é o chinês, o ocidental (gregoriano), o muçulmano ou o judaico?
Há uma forma de reelaborar as questões acima de modo que as respostas não sejam tão relativas?
* O site ao qual me referi é Astronomia e Astrofísica. Indispensável aos que buscam entender a Astronomia.
** Clique aqui para ver a figura que indicou melhor o caminho para a resposta. Ela faz parte desse texto.
*** Clique aqui para baixar a animação. Ao abrir o arquivo, habilite as macros e utilize os botões à esquerda da imagem. Bom divertimento.
*** Clique aqui para baixar uma animação similar. Clique aqui para ver uma versão em que aparece a órbita da Lua no Sistema Solar.
Os três links recomendados abaixo referem-se a materiais produzidos pelo Observatório Nacional e pelo INPE. Trazem jogos, desenhos e explicações. Vale a pena explorá-los!