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自然哲学的数学原理
1.10.8.6 命题XLVI 问题X
命题XLVI 问题X

求波的速度。

建造一架摆,它的悬挂点和振动中心之间的距离,等于波的宽度:则在相同的时间,在此期间那个摆完成其每次振动,波向前前进差不多其自身的宽度。

我所说的波宽是或者位于谷底,或者位于峰顶之间的横向测度。指定ABCDEF为蓄积着的水在波相继上升和下降的表面;且设A,C,E,等等为波顶,B,D,F,等等为其间的谷。又由于波的运动是通过水的相继上升和下降,于是它的部分A,C,E,等等现在为最高,不久变为最低;且引起运动的力,由它最高的部分下降且最低的部分上升,是被举起的水的重量;那个交替上升和下降类似于在管道中水的往复运动,并观察到相同的时间定律;且所以(由命题XLIV)如果波的最高的位置A,C,E,等等之间的,最低的位置B,D,F之间的距离等于二倍的摆的长度;最高的部分A,C,E,将在一次振动的时间变为最低,且在第二次振动的时间再次上升。所以,每个波通过的时间是两次振动的时间;这就是,在那挂摆振动两次的时间,波画出其自身的宽度;但在相同的时间,一挂摆,它有四倍的一个长度,且因此等于波的宽度,振动一次。此即所求

系理1 所以,波,其宽为 巴黎呎,在1秒的时间向前走完自身的宽度;且因此一分钟前进 呎,一小时约前进11000呎的一个空间。

系理2 且波的速度的大小按照其宽度的二分之一次比增大或者减小。

这些事情如此,出自水的部分直线上升或者直线下降这一假设;但那个上升和下降发生在圆上更真实,且因此我承认在这一命题中确定的时间只是近似的。