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自然哲学的数学原理
1.10.8.4 命题XLIV 定理XXXV
命题XLIV 定理XXXV

如果水在一根管道的竖直的股KL,MN中交替地上升和下降;而且还建造一架摆,它的悬挂点和振动中心之间的长度等于在管道中水的长度的一半:我说,水上升和下降的时间与摆振动的时间相同。

我沿管道和股的轴测量水的长度,并使它等于那轴的和;且水的阻力,它来源于管道的摩擦,这里我没有考虑。所以,AB,CD表示在两股中水的平均高度;且当水在股KL上升到高EF时,在股MN中的水下降至GH。又设P为一个摆的物体,VP为摆线,V为悬挂点,RPQS为由摆画出的旋轮线,P为其最低点,弧PQ等于高度AE。力,由它水的运动被交替地加速和迟滞,是水在两股之一中的重量对在另一股中的重量的超出,且因此,当水在股KL中上升到EF,且在另一中下降至GH,那个力是水EABF的重量的二倍,且所以比全部水的重量如同AE或者PQ比VP或者RP。又力,由它重量P在旋轮线上的任意位置Q被加速或者阻滞,(由[第I卷]命题LI系理)比其总重量,如同它离最低点P的距离PQ比旋轮线的长度PR。所以水的和摆的引起运动的力,由它们相等的空间AE,PQ被画出,如同被移动的重量;且因此,如果水和摆在开始时静止,那些力在相等的时间同等地移动它们,并使它们的往返运动同时离开并同时返回。此即所证

系理1 所以水的所有交替上升和下降,无论运动较强,或者运动较弱,总是等时的。

系理2 如果在管道中所有水的长为 巴黎呎:则水在一秒的时间内下落,且在另一秒的时间内上升,并如此交替,以至无穷。因为长度为 呎的摆在一秒的时间内振动。

系理3 但如果增大或者减小水的长度,往返时间依长度的二分之一次比被增大或者被减小。