Miért állandó a nap föld távolsága?

Nem állandó. A föld ellipszis alakú pályán kering. A távolság 147 és 153 millió kilométer között változik.

Mert a gravitációs, és a centripetális gyorsulás egyensúlyban van - átlagban = (ellipszis pálya).

A tömeg mozgását a rá ható erők eredője határozza meg (Newton törvény). A Földet vonzza a nap, ugyanakkor van egy sebessége, amelynek hatására egyenesvonalú egyenletes mozgást végezne. A két hatás eredője eredményeként kering a Föld a nap körül, mégpedig (a kis ingásokat és az ellipszispályát nem számítva) úgy, hogy ezek az erők egyensúlyban vannak. Ha a Föld közelebb kerülne a naphoz, a gravitáció fölénybe kerülne a sebességből adódó impulzushoz képest, és a Föld a napba zuhanna (spirál pályán). Ha viszont távolabb kerülne, akkor az impulzusa lenne nagyobb a gravitációnál, ezért (szintén spirálban) szépen elhagyná a napot. A távolság állandósága tehát a sebességből (és a föld tömegéből) adódó impulzus és a gravitációs erő egyensúlyán alapszik. (finomabb magyarázattal az ellipszis és az ingadozások is leírhatók, de ez a lényeget már nem érinti).