任意两个天体间都存在着相互吸引的引力，如果没有其他力的作用，就要互相吸附到一起。它们之间的距离通过公转来维持，两个天体都绕它们的公共质心运动，公转产生的离心力与引力之间达到平衡。从力学可知，物体的运动可分解为平动和转动。物体在平动时，在任意一段时间内所有质点的位移是平行的，而且在任意时刻，各个质点的速度和加速度也是相同的(大小相同，方向平行)，所以物体内任何一质点的运动都可代表整个物体的运动，如发动机的活塞在气缸中的运动。转动是指物体的每一质点都绕同一过其自身的轴做轨迹为圆周的运动，此时物体内各点的运动轨迹是以转轴为中心的同心圆，如汽车车轮的运动。天体的自转，如地球绕地轴的自转，易确定为转动。而两天体绕公共质心的公转(天体只公转而不自转)则是平动，图2.7为其示意。
图2.7中，O为公共质心，a1、a2与a3为天体A上任意三点，而b1、b2与b3为天体B上任意三点。因不顾及天体的自转，在公转过程中，图2.7中同一天体上任意点的位移是平行的，同一天体上任一直线段始终保持不变的方向，如天体A上a1a2、a1a3与a2a3，天体B上b1b2、b1b3与b2b3，所以公转运动是平动。
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图2.7 两天体间的公转示意
对于地球，最重要的天体是太阳与月球。通常说月球绕地球公转，而地球绕太阳公转。实际上，地球也在绕月地公共质心公转，而太阳也在绕日地公共质心公转。在月地系统中，由于地球质量是月球质量的约81.3倍，故公共质心位于地月连线上离地心约4670km处，即在地球内而离地表约1700km的地方，因此呈现出月球绕地球公转的现象。在日地系统中，太阳质量是地球质量的约33万倍，公共质心接近太阳质心，因此呈现出地球绕太阳公转的现象。
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