Но парус в B I должен быть натянут так, чтобы в нем не оставалось никакого прогиба; ибо в противном случае прямые L P, M Q и B K не будут перпендикулярны плоскости паруса, а, опускаясь ниже P, Q и K, будут толкать корабль назад. Однако, используя небольшую доску в качестве паруса, маленькую тележку с колесами в качестве корабля и гладкую мостовую в качестве моря, я на опыте убедился, что это настолько верно, что я едва мог расположить доску под каким-либо углом к ветру, пусть даже самым малым, чтобы тележка не приводилась им в движение вперед.
С помощью той же 6-й теоремы можно определить, насколько удар, наносимый под углом, слабее удара, наносимого перпендикулярно, если они подобны и равны во всех остальных отношениях.
Пусть удар наносится по стене A B под углом, как, например, по прямой C A (на рис. 3). Проведем C E параллельно A B, а D A — перпендикулярно той же A B и равной C A; и пусть как скорость, так и время движения в C A будут равны скорости и времени движения в D A. Я утверждаю, что удар в C A будет слабее, чем в D A, в пропорции E A к D A. Ибо, если продолжить D A как угодно до F, стремление обоих ударов будет (согласно ст. 6) исходить из A по перпендикуляру A F. Но удар в C A создается сочетанием двух движений в C E и E A, из которых движение в C E ничего не добавляет к удару в A, поскольку C E и B A параллельны; и, следовательно, удар в C A создается только движением, которое происходит в E A. Но скорость или сила перпендикулярного удара в E A по отношению к скорости или силе удара в D A относятся как E A к D A. Посему косой удар в C A слабее перпендикулярного удара в D A в пропорции E A к D A или C A; что и требовалось доказать.
In a full medium, motion is propagated to any distance.
9. В сплошной среде всякое стремление распространяется настолько, насколько простирается сама среда; иными словами, если среда бесконечна, то и стремление будет распространяться бесконечно.
Ибо все, что стремится, движется, а следовательно, все, что стоит на его пути, оно заставляет уступить, по крайней мере немного, а именно настолько, насколько само движущее тело продвигается вперед. Но то, что уступает, также движется и, следовательно, заставляет уступить то, что находится на его пути, и так далее последовательно, пока среда остается сплошной; то есть бесконечно, если сплошная среда бесконечна; что и требовалось доказать.
Хотя стремление, распространяемое таким образом непрерывно, не всегда воспринимается чувствами как движение, оно проявляется как действие или как действующая причина некоторого изменения. Ибо если поместить перед нашими глазами какой-нибудь очень маленький объект, например, маленькое песчиное зерно, которое видно с определенного расстояния, то очевидно, что его можно удалить на такое расстояние, что оно перестанет быть видимым, хотя своим действием оно все еще воздействует на органы зрения, как явствует из того, что было доказано последним, а именно, что всякое стремление распространяется бесконечно. Представим себе поэтому, что оно удалено от наших глаз на любое, сколь угодно большое расстояние, и к нему добавлено достаточное количество других песчинок той же величины; очевидно, что совокупность всех этих песчинок будет видна; и хотя ни одну из них нельзя увидеть, когда она одинока и отделена от остальных, вся груда или холм, который они образуют, будет явно виден; что было бы невозможно, если бы от каждой отдельной части всей груды не исходило некоторое действие.
Dilatation & contraction what they are.
10. Между степенями твердого и мягкого находятся те вещи, которые мы называем упругими (tough); упругое — это то, что может быть согнуто, не изменяясь в своей сути; а сгибание линии есть либо приведение, либо отведение крайних частей, то есть движение от прямолинейности к кривизне или наоборот, в то время как сама линия остается той же, что и была; ибо при растяжении крайних точек линии на их наибольшее расстояние линия становится прямой, тогда как в противном случае она кривая. Так же и сгибание поверхности есть отведение или приведение ее крайних линий, то есть их расширение и сокращение.
Dilatation & contraction suppose mutation of the smallest parts in respect of their situation.
11. Расширение и сокращение, как и всякое сгибание, необходимо предполагают, что внутренние части согнутого тела либо приближаются к внешним частям, либо удаляются от них. Ибо хотя сгибание рассматривается только в отношении длины тела, когда это тело сгибается, линия, образующаяся с одной стороны, становится выпуклой, а линия с другой стороны — вогнутой; из которых вогнутая, будучи внутренней линией, будет, если только что-то не будет взято от нее и добавлено к выпуклой линии, более кривой, то есть большей из двух. Но они равны; и, следовательно, при сгибании происходит приращение от внутренних частей к внешним; и, наоборот, при растяжении — от внешних частей к внутренним. А что касается тех вещей, которые нелегко допускают такое перемещение своих частей, то они называются хрупкими; и большая сила, требуемая для того, чтобы заставить их уступить, заставляет их также при внезапном движении разлетаться и ломаться на куски.
All traction is pulsion.
12. Также движение различается на пульсию (pulsion) и тракцию (traction). И пульсия, как я уже определил ее, происходит тогда, когда движимое тело идет впереди того, что его движет. Но, напротив, при тракции движущее тело идет впереди того, что движется. Тем не менее, при более внимательном рассмотрении это представляется тем же самым, что и пульсия. Ибо из двух частей твердого тела, когда та, что впереди, толкает перед собой среду, в которой происходит движение, в то же самое время та, что толкается вперед, толкает следующую, а эта — следующую, и так далее последовательно. В этом действии, если мы предположим, что нет пустого места, необходимо, чтобы при непрерывной пульсии, а именно когда это действие совершило круг, движущее тело оказалось позади той части, которая поначалу казалась не толкаемой вперед, а тянущейся; так что теперь тело, которое тянули, идет впереди тела, которое сообщает ему движение; и его движение является уже не тракцией, а пульсией.
Such things as being pressed or bent restore themselves, have motion in their internal parts.
13. Те вещи, которые удаляются со своих мест путем насильственного сжатия или растяжения и, как только сила убирается, немедленно возвращаются и восстанавливают свое прежнее положение, имеют начало своего восстановления внутри себя, а именно некоторое движение в своих внутренних частях, которое было там, когда, до снятия силы, они были сжаты или растянуты. Ибо это восстановление есть движение, а то, что находится в покое, не может быть приведено в движение иначе, как движущимся и соприкасающимся движителем. И причина их восстановления не исходит из снятия силы, которой они были сжаты или растянуты; ибо устранение препятствий не обладает эффективностью причины, как было показано в конце 3-й статьи главы XV. Причиной же их восстановления является некоторое движение либо частей окружающей среды, либо частей самого сжатого или растянутого тела. Но части окружающей среды не имеют стремления, которое способствовало бы их сжатию или растяжению, равно как и их освобождению или восстановлению. Остается, следовательно, что с момента их сжатия или растяжения остается некоторое стремление или движение, посредством которого, при устранении препятствия, каждая часть возобновляет свое прежнее место; то есть целое восстанавливает само себя.
Though that which carrieth another be stopped, the body carried will proceed.
14. При перевозке тел, если тело, которое несет другое, наталкивается на какое-либо препятствие или каким-либо образом внезапно останавливается, а то, которое несут, не останавливается, оно будет продолжать движение, пока его движение не будет устранено каким-либо внешним препятствием.
Ибо я доказал (глава VIII, ст. 19), что движение, если оно не сдерживается каким-либо внешним сопротивлением, будет продолжаться вечно с той же скоростью; и в 7-й статье главы IX, что действие внешнего агента не имеет эффекта без контакта. Когда поэтому то, что несет другое тело, останавливается, эта остановка не лишает немедленно движения то, что несут. Оно поэтому будет продолжать движение, пока его движение не будет мало-помалу погашено каким-либо внешним сопротивлением: что и требовалось доказать; хотя одного опыта было бы достаточно, чтобы доказать это.
Точно так же, если тело, которое несет другое, переходит из состояния покоя в внезапное движение, то, которое несут, не будет двигаться вперед вместе с ним, а останется позади. Ибо соприкасающаяся часть несомого тела имеет почти то же движение, что и тело, которое его несет; а удаленные части получат различные скорости в соответствии с их различным расстоянием от тела, которое их несет; а именно, чем дальше части, тем меньше будут их степени скорости. Необходимо, следовательно, чтобы тело, которое несут, соответственно оставалось в большей или меньшей степени позади. И это также очевидно из опыта, когда при внезапном рывке лошади вперед всадник падает назад.
The effects of percussion not to be compared with those of weight.
15. В перкуссии (percussion), следовательно, когда одно твердое тело в какой-то своей малой части поражается другим с большой силой, не обязательно, чтобы все тело уступало удару с той же скоростью, с какой уступает пораженная часть. Ибо остальные части получают свое движение от движения пораженной и уступающей части, которое распространяется во все стороны к бокам меньше, чем прямо вперед. И отсюда происходит, что иногда очень твердые тела, которые в вертикальном положении трудно заставить стоять, легче ломаются, чем опрокидываются от сильного удара; когда, тем не менее, если бы все их части вместе были подтолкнуты вперед каким-либо слабым движением, они были бы легко опрокинуты.
16. Хотя различие между трузией (trusion) и перкуссией состоит только в том, что при трузии движение как движущего, так и движимого тела начинается одновременно в самом их контакте; а при перкуссии сначала движется ударяющее тело, а затем ударяемое; тем не менее их эффекты настолько различны, что кажется почти невозможным сравнить их силы друг с другом. Я утверждаю, что при заданном эффекте перкуссии, как, например, удар молота любого заданного веса, которым свая любой заданной длины должна быть забита в землю любой заданной плотности, мне кажется очень трудным, если не невозможным, определить, с каким весом, или с каким ударом, и за какое время та же свая может быть забита на заданную глубину в ту же землю. Причина этой трудности заключается в том, что скорость ударяющего тела должна сравниваться с величиной веса. Но скорость, поскольку она вычисляется по длине пройденного пространства, должна считаться лишь как одно измерение; вес же есть нечто твердое, измеряемое измерением всего тела. И нет никакого сравнения между твердым телом и длиной, то есть линией.
Motion cannot begin first in the internal parts of a body.
17. Если внутренние части тела находятся в покое или сохраняют то же положение друг относительно друга в течение любого, сколь угодно малого времени, в этих частях не может быть порождено никакого нового движения или стремления, эффективная причина которого не находилась бы вне тела, частями которого они являются. Ибо если предположить, что какая-то малая часть, заключенная внутри поверхности всего тела, сейчас находится в покое, а вскоре будет двигаться, эта часть должна по необходимости получить свое движение от какого-то движущегося и соприкасающегося тела. Но по предположению, внутри тела нет такой движущейся и соприкасающейся части. Посему, если во внутренних частях этого тела есть какое-либо стремление, или движение, или изменение положения, оно должно возникать от некоторой эффективной причины, которая находится вне тела, содержащего их; что и требовалось доказать.
18. В твердых телах, следовательно, которые сжаты или растянуты, если то, что сжимает или растягивает их, убрано, они восстанавливают свое прежнее место или положение, необходимо, чтобы то стремление или движение их внутренних частей, посредством которого они были способны восстановить свои прежние места или положения, не было погашено, когда сила, которой они были сжаты или растянуты, была убрана. Поэтому, когда согнутая планка арбалета, как только она освобождается, восстанавливает себя, хотя для того, кто судит по чувствам, и она, и все ее части кажутся находящимися в покое; тот же, кто, судя по разуму, не считает устранение препятствия эффективной причиной и не допускает, что без эффективной причины что-либо может перейти из покоя в движение, заключит, что части уже находились в движении, прежде чем они начали восстанавливать себя.
Action and reaction proceed in the same line.
19. Действие и реакция происходят на одной и той же линии, но от противоположных пределов. Ибо, видя, что реакция есть не что иное, как стремление в претерпевающем теле восстановить себя в то положение, из которого оно было вытеснено агентом; стремление или движение как агента, так и претерпевающего тела или реагирующего тела будет распространяться между теми же пределами; однако так, что в действии предел «от которого» в реакции является пределом «к которому». И видя, что всякое действие происходит таким образом не только между противоположными пределами всей линии, в которой оно распространяется, но также и во всех частях этой линии, пределы «от которого» и «к которому», как действия, так и реакции, будут находиться на одной и той же линии. Посему действие и реакция происходят на одной и той же линии и т.д.
Habit, what it is.
20. К тому, что было сказано о движении, я добавлю то, что имею сказать относительно навыка. Навык, следовательно, есть порождение движения, не движения просто, а легкого ведения движимого тела определенным и намеченным путем. И видя, что он достигается ослаблением таких стремлений, которые отклоняют его движение, поэтому такие стремления должны быть ослаблены мало-помалу. Но это не может быть сделано иначе, как долгим продолжением действия или часто повторяемыми действиями; и поэтому обычай порождает ту легкость, которая обычно и правильно называется навыком; и его можно определить так: НАВЫК есть движение, сделанное более легким и готовым посредством обычая; то есть посредством постоянного стремления или повторяющихся стремлений на пути, отличающемся от того, по которому движение происходило с самого начала, и противодействующего таким стремлениям, которые сопротивляются. И чтобы сделать это более ясным на примере, мы можем заметить, что когда тот, кто не имеет навыка в музыке, впервые прикладывает руку к инструменту, он не может после первого удара перенести руку в то место, где он хотел бы сделать второй удар, не отведя ее назад новым стремлением и, как бы начиная снова, перейти от первого ко второму. И он не сможет перейти к третьему месту без другого нового стремления; но будет вынужден отвести руку назад снова, и так последовательно, возобновляя свое стремление при каждом ударе; пока, наконец, делая это часто и соединяя многие прерывистые движения или стремления в одно равное стремление, он не сможет заставить свою руку легко двигаться от удара к удару в том порядке и тем путем, который был намечен вначале. И навыки должны наблюдаться не только у живых существ, но также и у тел неодушевленных. Ибо мы находим, что когда планка арбалета сильно согнута и, если бы препятствие было удалено, вернулась бы снова с большой силой; если она остается долгое время согнутой, она приобретет такой навык, что когда она будет освобождена и оставлена на свою волю, она не только не восстановит себя, но потребует столько же силы для приведения ее обратно в первое положение, сколько потребовалось для сгибания ее в первый раз.
Том 1. Лат. и англ. ГЛ. XXII. Рис. 1-3
Fig 1. Fig 2. Fig 3.
ГЛАВА XXIII. О ЦЕНТРЕ РАВНОВЕСИЯ; О ТЕЛАХ, ДАВЯЩИХ ВНИЗ ПО ПРЯМЫМ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ЛИНИЯМ.
1. Определения и предположения. — 2. Две плоскости равновесия не параллельны. — 3. Центр равновесия находится в каждой плоскости равновесия. — 4. Моменты равных весов относятся друг к другу как их расстояния от центра весов. — 5, 6. Моменты неравных весов имеют пропорцию друг к другу, составленную из пропорций их весов и расстояний от центра весов. — 7. Если два веса имеют свои веса и расстояния от центра весов в обратной пропорции, они находятся в равновесии; и наоборот. — 8. Если части любого веса давят на коромысла весов везде одинаково, все отсеченные части, считая от центра весов, будут иметь свои моменты в той же пропорции, что и части треугольника, отсеченные от вершины прямыми линиями, параллельными основанию. — 9. Диаметр равновесия фигур, которые являются недостающими согласно соизмеримым пропорциям их высот и оснований, делит ось так, что часть, взятая у вершины, относится к другой части как полная фигура к недостающей фигуре. — 10. Диаметр равновесия дополнения половины любой из указанных недостающих фигур делит ту линию, которая проведена через вершину параллельно основанию, так, что часть у вершины относится к другой части как полная фигура к дополнению. — 11. Центр равновесия половины любой из фигур в первом ряду таблицы ст. 3, главы XVII, может быть найден по числам второго ряда. — 12. Центр равновесия половины любой из фигур второго ряда той же таблицы может быть найден по числам четвертого ряда. — 13. Центр равновесия половины любой из фигур той же таблицы будучи известен, центр избытка той же фигуры над треугольником той же высоты и основания также известен. — 14. Центр равновесия твердого сектора находится на оси, разделенной так, что часть у вершины относится ко всей оси, за вычетом половины оси части сферы, как 3 к 4.
DEFINITIONS.
Definitions.
I. Весы — это прямая линия, средняя точка которой неподвижна, а все остальные точки свободны; и та часть весов, которая простирается от центра до любого из грузов, называется коромыслом.
II. Равновесие — это когда стремление одного тела, которое давит на одно из коромысел, сопротивляется стремлению другого тела, давящего на другое коромысло, так что ни одно из них не движется; и тела, когда ни одно из них не движется, называются находящимися в равновесии.