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自然哲学的数学原理
1.10.1.4 命题III 问题I
命题III 问题I

一个物体,当它在类似的介质中直线上升或下降时,所受阻碍按照速度的比,且被均匀的重力推动,确定它的运动。

物体上升时,由任意给定的矩形BACH表示重力,且在开始上升时,介质的阻力由直线AB另一侧的矩形BADE表示。对成直角的渐近线AC,CH,过点B画双曲线截垂线DE,de于G,g;则上升的物体在时间DGgd画出空间EGge,在时间DGBA画出整个上升的空间EGB;在时间ABKI画出下降的空间BFK,且在时间IKki画出下降的空间KFfk;且物体的速度(与介质的阻力成比例)在这些时期分别是ABED,ABed,零,ABFI,ABfi;再者,最大的速度,它能由物体在下降中获得,为BACH。

因为把矩形BACH分解为无数矩形Ak,Kl,Lm,Mn,等等,它们如同同样数目的相等时间所成的速度增量;零,Ak,Al,Am,An,等等,如同整个速度,且因此(由假设)如同每一段相等的时间开始时介质的阻力。使AC比AK或者ABHC比ABkK如同重力比第二段时间开始时的阻力,再从重力减去阻力,则留下的ABHC,KkHC,LlHC,MmHC,等等,如同绝对力,由它们在每一段时间开始时物体被推动,且因此(由运动定律II)如同速度的增量,亦即,如同矩形Ak,Kl,Lm,Mn,等等,且所以(由第II卷引理I)成一几何级数。所以,如果延长直线Kk,Ll,Mm,Nn,等等交双曲线于q,r,s,t,等等,则面积ABqK,KqrL,LrsM,MstN,等等,相等,且因此既与总是相等的时间又与总是相等的重力类似。但是面积ABqK(由第I卷引理VII系理3和引理VIII)比面积Bkq如同Kq比 kq或者AC比12AK,这就是,如同重力比在第一段时间中间的介质中的阻力。由类似的论证,面积qKLr,rLMs,sMNt等等,比面积qklr,rlms,smnt,等等,如同重力比在第二段时间中间的,第三段时间中间的,第四段时间中间的,等等的阻力。因为相等的面积BAKq,qKLr,rLMs,sMNt,等等与重力类似,面积Bkq,qklr,rlms,smnt,等等与在每一段时间中间的阻力类似,这就是(由假设)与速度类似,因此与画出的空间类似。对类似的量求和,面积Bkq,Blr,Bms,Bnt,等等,与所画出的整个空间类似;且面积ABqK, ABrL,ABsM,ABtN,等等,与时间类似。所以物体在下降期间,在任意的时间ABrL,画出空间Blr,且在时间LrtN,画出空间rlnt。此即所证。对上升运动有类似的证明。此即所证

系理1 所以,最大的速度,物体在下落中能获得这一速度,比任意给定的时间它所获得的速度,如同给定的重力,由它那个物体持续被推动,比阻碍力,由它在那段时间的最后物体被施加。

系理2 然而,时间按照算术级数增长,那个最大的速度与上升时速度的和,及同一速度与下降时速度的差,按照几何级数减小。

系理3 但是空间的差,它们在相等的时间差被物体画出,按照相同的几何级数减小。

系理4 被物体所画出的空间是两个空间的差,其中一个空间如同从下落开始所用的时间,另一个空间如同速度,这些空间在下落开始时彼此相等。