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自然哲学的数学原理
1.9.12.8 命题LXXVII 定理XXXVII
命题LXXVII 定理XXXVII

如果趋向球的每一点的向心力与点离被吸引物体的距离成比例:我说,合成的力,由它两个球相互牵引,如同球的中心之间的距离。

情形1 设AEBF为一个球,S为它的中心;P为被吸引的小物体;球的轴PASB穿过小物体的中心;两个平面EF,ef截球面并垂直于这个轴,且一个平面在一侧,另一个平面在另一侧,离球的中心的距离相等;G,g是平面和轴的公共部分;又H是平面EF上的任意一点。点H的沿直线PH施加于小物体P上向心力,如同距离PH;且它的(由诸定律的系理II)沿直线PG,或者向着中心S[的向心力],如同长度PG。所以在平面EF的所有点的力,这就是整个平面的力,由它小物体被向着中心S吸引,如同距离PG乘以点的数目,亦即,如同包含于那个平面EF自身和那个距离PG之下的立体。且类似地,平面ef的力,由它小物体P被向着中心S吸引,如同那个平面乘以它自己的距离Pg,或者如同与此相等的平面EF乘以那个距离Pg;则那两个平面的力之和如同平面EF乘以距离之和PG+Pg,亦即,如同那个平面乘以二倍的中心和小物体的距离PS,这就是,如同二倍的平面EF乘以距离PS,或者如同相等的平面之和EF+ef乘以同一距离。由类似的论证,在整个球中所有平面的力,在离球的中心距离相等的两侧,如同平面之和乘以距离PS,这就是,如同整个球和距离PS的联合。此即所证

情形2 现在小物体P牵引球AEBF。由相同的论证可以证明,力,由它那个球被牵引,如同距离PS。此即所证

情形3 现在另一个球由无数小物体P组成;且因为力,由它任意小物体被牵引,如同小物体离第一个球的中心的距离与同一个球的联合,因此犹如所有的力来自在球的中心的单独一个小物体那样;整个力,由它在第二个球中的所有小物体被牵引,这就是,由它那个球的整体被牵引,犹如那个球被牵引的力来自第一个球的中心的单独一个小物体那样,且所以与球的中心之间的距离成比例。此即所证

情形4 设球彼此相互牵引,则被加倍的力保持以前的比例。此即所证

情形5 现在设小物体p位于球AEBF的里面;则因为对于小物体平面ef的力如同包含于那个平面和距离pg之下的立体;且平面EF的相反的力如同包含于那个平面和距离pG之下的立体;两者合成的力如同立体的差,这就是,如同相等的平面的和乘以距离的差的一半,亦即,如同那个和乘以小物体离球的中心的距离pS。又由类似的论证,在整个球中,所有平面EF,ef的吸引,这就是,整个球的吸引,如同所有平面的和,或者整个球,与小物体离球的中心的距离pS的联合。此即所证

情形6 且如果由无数个小物体p组成一个新球,位于原先的球AEBF内;如同前面可以证明,吸引,或者一个球对于另一个球的单纯吸引,或者两者彼此相互吸引,如同中心间的距离pS。此即所证