_Corol. 1._ Hinc si vis centripeta sit ut aliqua altitudinis dignitas,

inveniri potest dignitas illa ex motu Apsidum; & contra. Nimirum si motus

totus angularis, quo corpus redit ad Apsidem eandem, sit ad motum angularem

revolutionis unius, seu graduum 360, ut numerus aliquis m ad numerum alium

n, & altitudo nominetur A: erit vis ut altitudinis dignitas illa A^{nn÷mm -

3}, cujus Index est nn÷mm - 3. Id quod per Exempla secunda manifestum est.

Unde liquet vim illam in majore quam triplicata altitudinis ratione

decrescere non posse: Corpus tali vi revolvens deq; Apside discedens, si

cæperit descendere, nunquam perveniet ad Apsidem imam seu altitudinem

minimam, sed descendet usq; ad centrum, describens curvam illam lineam de

qua egimus in Corol. 3. Prop. XLI. Sin cæperit illud de Apside discedens

vel minimum ascendere, ascendet in infinitum, neq; unquam perveniet ad

Apsidem summam. Describet enim curvam illam lineam de qua actum est in

eodem Corol. & in Corol. 6. Prop. XLIV. Sic & ubi vis in recessu a centro

decrescit in majori quam triplicata ratione altitudinis, corpus de Apside

discedens, perinde ut cæperit descendere vel ascendere, vel descendet ad

centrum usq; vel ascendet in infinitum. At si vis in recessu a centro vel

decrescat in minori quam triplicata ratione altitudinis, vel crescat in

altitudinis ratione quacunq; Corpus nunquam descendet ad centrum usq; sed

ad Apsidem imam aliquando perveniet: & contra, si corpus de Apside ad

Apsidem alternis vicibus descendens & ascendens nunquam appellat ad

centrum, Vis in recessu a centro aut augebitur, aut in minore quam

triplicata altitudinis ratione decrescet: & quo citius corpus de Apside ad

Apsidem redierit, eo longius ratio virium recedet a ratione illa

triplicata. Ut si corpus revolutionibus 8 vel 4 vel 2 vel 1½ de Apside

summa ad Apsidem summam alterno descensu & ascensu redierit, hoc est, si

fuerit m ad n ut 8 vel 4 vel 2 vel 1½ ad 1, adeoq; {nn ÷ mm} - 3 ualeat

1/64 - 3 vel 1/16 - 3 vel 1/4 - 3 vel 4/9 - 3, erit vis ut A^{1/64 - 3}

vel A^{1/16 - 3} vel A^{1/4 - 3} vel A^{4/9 - 3}, id est reciproce ut A^{3

- 1/64} vel A^{3 - 1/16} vel A^{3 - 1/4} vel A^{3 - 4/9}. Si corpus

singulis revolutionibus redierit ad Apsidem eandem immotam, erit m ad n ut

1 ad 1, adeoq; A^{nn÷mm - 3} æqualis A^{-2} seu 1 ÷ A^2, & propterea

decrementum virium in ratione duplicata altitudinis, ut in præcedentibus

demonstratum est. Si corpus partibus revolutionis unius vel tribus quartis,

vel duabus tertiis, vel una tertia, vel una quarta, ad Apsidem eandem

redierit, erit m ad n ut 3/4 vel 2/3 vel 1/3 vel 1/4 ad 1, adeoq;

A^{nn÷mm - 3} æqualis A^{16/9 - 3} vel A^{9/4 - 3} vel A^{9 - 3} vel A^{16

- 3} & propterea Vis aut reciproce ut A^{11/9} vel A^{3/4}, aut directe ut

A^6 vel A^{13}. Deniq; si Corpus pergendo ab Apside summa ad Apsidem summam

confecerit revolutionem integram, & præterea gradus tres, adeoq; Apsis illa

singulis corporis revolutionibus confecerit in Consequentia gradus tres,

erit m ad n ut 363gr. ad 360gr. adeoq; A^{nn÷mm - 3} erit æquale

A^{-265707÷131769}, & propterea Vis centripeta reciproce ut

A^{265707÷131769} seu A^{2-4/243}. Decrescit igitur Vis centripeta in

ratione paulo majore quam duplicata, sed quæ vicibus 60¾ propius ad

duplicatam quam ad triplicatam accedit.

_Corol. 2._ Hinc etiam si corpus, vi centripeta quæ sit reciproce ut

quadratum altitudinis, revolvatur in Ellipsi umbilicum habente in centro

virium, & huic vi centripetæ addatur vel auferatur vis alia quævis

extranea; cognosci potest (per Exempla tertia) motus Apsidum qui ex vi illa

extranea orietur: & contra. Ut si vis qua corpus revolvitur in Ellipsi sit

ut 1 ÷ A^2, & vis extranea ablata ut cA, adeoq; vis reliqua ut {A - cA^4} ÷

A^3; erit (in Exemplis tertiis) A æqualis 1 & n æqualis 4, adeoq; angulus

revolutionis inter Apsides æqualis angulo graduum 180[sqrt]{{1 - c} ÷ {1 -

4c}}. Ponatur vim illam extraneam esse 357,45 vicibus minorem quam vis

altera qua corpus revolvitur in Ellipsi, id est c esse 100 ÷ 35745, &

180[sqrt]{{1 - c} ÷ {1 - 4c}} evadet 180[sqrt]{35645 ÷ 35345} seu 180,7602,

id est 180gr. 45m. 37s. Igitur corpus de Apside summa discedens, motu

angulari 180gr. 45m. 37s. perveniet ad Apsidem imam, & hoc motu duplicato

ad Apsidem summam redibit: adeoq; Apsis summa singulis revolutionibus

progrediendo conficiet 1gr. 31m. 14s.

Hactenus de motu corporum in orbibus quorum plana per centrum virium

transeunt. Superest ut motus etiam determinemus in planis excentricis. Nam

Scriptores qui motum gravium tractant, considerare solent ascensus &

descensus ponderum, tam obliquos in planis quibuscunq; datis, quam

perpendiculares: & pari jure motus corporum viribus quibuscunq; centra

petentium, & planis excentricis innitentium hic considerandus venit. Plana

autem supponimus esse politissima & absolute lubrica ne corpora retardent.

Quinimo in his demonstrationibus, vice planorum quibus corpora incumbunt

quasq; tangunt incumbendo, usurpamus plana his parallela, in quibus centra

corporum moventur & orbitas movendo describunt. Et eadem lege motus

corporum in superficiebus curvis peractos subinde determinamus.

* * * * *

SECT. X.

_De Motu Corporum in Superficiebus datis, deq; Funipendulorum Motu

reciproco._

Prop. XLVI. Prob. XXXII.

_Posita cujuscunq; generis vi centripeta, datoq; tum virium centro tum

plano quocunq; in quo corpus revolvitur, & concessis Figurarum

curvilinearum quadraturis: requiritur motus corporis de loco dato data

cum velocitate secundum Rectam in Plano illo datam egressi._

[Illustration]

Sit S centrum virium, SC distantia minima centri hujus a plano dato, P

corpus de loco P secundum rectam PZ egrediens, Q corpus idem in Trajectoria

sua revolvens, & PQR Trajectoria illa in plano dato descripta, quam

invenire oportet. Jungantur CQ, QS, & si in QS capiatur SV proportionalis

vi centripetæ qua corpus trahitur versus centrum S, & agatur VT quæ sit

parallela CQ & occurrat SC in T: Vis SV resolvetur (per Legum Corol. 2.) in

vires ST, TV; quarum ST trahendo corpus secundum lineam plano

perpendicularem, nil mutat motum ejus in hoc plano. Vis autem altera TV,

agendo secundum positionem plani, trahit corpus directe versus punctum C in

plano datum, adeoq; facit illud in hoc plano perinde moveri ac si vis ST

tolleretur, & corpus vi sola TV revolveretur circa centrum C in spatio

libero. Data autem vi centripeta TV qua corpus Q in spatio libero circa

centrum datum C revolvitur, datur per Prop. XLII. tum Trajectoria PQR quam

corpus describit, tum locus Q in quo corpus ad datum quodvis tempus

versabitur, tum deniq; velocitas corporis in loco illo Q; & contra.

Q. E. I.

Prop. XLVII. Theor. XV.

_Posito quod vis centripeta proportionalis sit distantiæ corporis a

centro; corpora omnia in planis quibuscunq; revolventia describent

Ellipses, & revolutiones temporibus æqualibus peragent; quæq; moventur

in lineis rectis ultro citroq; discurrendo, singulas eundi & redeundi

periodos iisdem temporibus absolvent._

Nam stantibus quæ in superiore Propositione; vis SV qua corpus Q in plano

quovis PQR revolvens trahitur versus centrum S est ut distantia SQ; atq;

adeo ob proportionales SV & SQ, TV & CQ, vis TV qua corpus trahitur versus

punctum C in Orbis plano datum, est ut distantia CQ. Vires igitur, quibus

corpora in plano PQR versantia trahuntur versus punctum C, sunt pro ratione

distantiarum æquales viribus quibus corpora unaquaq; trahuntur versus

centrum S; & propterea corpora movebuntur iisdem temporibus in iisdem

figuris in plano quovis PQR circa punctum C, atq; in spatiis liberis circa

centrum S, adeoq; (per Corol. 2. Prop. X. & Corol. 2. Prop. XXXVIII.)

temporibus semper æqualibus, vel describent Ellipses in plano illo circa

centrum C, vel periodos movendi ultro citroq; in lineis rectis per centrum

C in plano illo ductis, complebunt. Q. E. D.

_Scholium._

His affines sunt ascensus ac descensus corporum in superficiebus curvis.

Concipe lineas curvas in plano describi, dein circa axes quosvis datos per

centrum virium transeuntes revolvi, & ea revolutione superficies curvas

describere; tum corpora ita moveri ut eorum centra in his superficiebus

perpetuo reperiantur. Si corpora illa oblique ascendendo & descendendo

currant ultro citroq; peragentur eorum motus in planis per axem

transeuntibus, atq; adeo in lineis curvis quarum revolutione curvæ illæ

superficies genitæ sunt. Istis igitur in casibus sufficit motum in his

lineis curvis considerare.

Prop. XLVIII. Theor. XVI.

_Si rota globo extrinsecus ad angulos rectos insistat, & more rotarum

revolvendo progrediatur in circulo maximo; longitudo itineris

curvilinei, quod punctum quodvis in rotæ perimetro datum, ex quo globum

tetigit, confecit, erit ad duplicatum sinum versum arcus dimidii qui

globum ex eo tempore inter eundem tetigit, ut summa diametrorum globi &

rotæ ad semidiametrum globi._

Prop. XLIX. Theor. XVII.

_Si rota globo concavo ad rectos angulos intrinsecus insistat &

revolvendo progrediatur in circulo maximo; longitudo itineris

curvilinei quod punctum quodvis in Rotæ Perimetro datum, ex quo globum

tetigit, confecit, erit ad duplicatum sinum versum arcus dimidii qui

globum toto hoc tempore inter eundum tetigit, ut differentia

diametrorum globi & rotæ ad semidiametrum globi._

[Illustration]

Sit ABL globus, C centrum ejus, BPV rota ei insistens, E centrum rotæ, B

punctum contactus, & P punctum datum in perimetro rotæ. Concipe hanc Rotam

pergere in circulo maximo ABL ab A per B versus L, & inter eundum ita

revolvi ut arcus AB, PB sibi invicem semper æquentur, atq; punctum illud P

in Perimetro rotæ datum interea describere viam curvilineam AP. Sit autem

AP via tota curvilinea descripta ex quo Rota globum tetigit in A, & erit

viæ hujus longitudo AP ad duplum sinum versum arcus ½PB, ut 2CE ad CB. Nam

recta CE (si opus est producta) occurrat Rotæ in V, junganturq; CP, BP, EP,

VP, & in CP productam demittatur Normalis VF. Tangant PH, VH circulum in P

& V concurrentes in H, secetq; PH ipsam VF in G, & ad VP demittantur

Normales GI, HK. Centro item C & intervallo quovis describatur circulus nom

secans rectam CP in n, Rotæ perimetrum Bp in o & viam curvilineam AP in m,

centroq; V & intervallo Vo describatur circulus secans VP productam in q.

Quoniam Rota eundo semper revolvitur circa punctum contactus B, manifestum

est quod recta BP perpendicularis est ad lineam illam curvam AP, quam Rotæ

punctum P describit, atq; adeo quod recta VP tanget hanc curvam in puncto

P. Circuli nom radius sensim auctus æquetur tandem distantiæ CP, & ob

similitudinem figuræ evanescentis Pnomq & figuræ PFGVI, ratio ultima

lineolarum evanescentium Pm, Pn, Po, Pq, id est ratio incrementorum

momentaneorum curvæ AP, rectæ CP & arcus circularis BP, ac decrementi rectæ

VP, eadem erit quæ linearum PV, PF, PG, PI respective. Cum autem VF ad CF &

VH ad CV perpendiculares sunt, anguliq; HVG, VCF propterea æquales; &

angulus VHP, (ob angulos quadrilateri HVEP ad V & P rectos,) complet

angulum VEP ad duos rectos, adeoq; angulo CEP æqualis est, similia erunt

triangula VHG, CEP; & inde fiet ut EP ad CE ita HG ad HV seu HP, & ita KI

ad KP, & divisim ut CB ad CE ita PI ad PK, & duplicatis consequentibus ut

CB ad 2CE ita PI ad PV. Est igitur decrementum lineæ VP, id est incrementum

lineæ BV - VP, ad incrementum lineæ curvæ AP in data ratione CB ad 2CE, &

propterea (per Corol. Lem. IV.) longitudines BV - VP & AP incrementis illis

genitæ sunt in eadem ratione. Sed existente BV radio, est VP cosinus anguli

VPB seu ½BEP, adeoq; BV - VP sinus versus ejusdem anguli, & propterea in

hac Rota cujus radius est ½BV, erit BV - VP duplus sinus versus arcus ½BP.

Ergo AP est ad duplum sinum versum arcus ½BP ut 2CE ad CB. Q. E. D.

Lineam autem AP in Propositione priore Cycloidem extra Globum, alteram in

posteriore Cycloidem intra Globum distinctionis gratia nominabimus.

_Corol. 1._ Hinc si describatur Cyclois integra ASL & bisecetur ea in S,

erit longitudo partis PS ad longitudinem VP (quæ duplus est sinus anguli

VBP, existente EB radio) ut 2CE ad CB atq; adeo in ratione data.

_Corol. 2._ Et longitudo semiperimetri Cycloidis AS æquabitur lineæ rectæ,

quæ est ad Rotæ diametrum BV ut 2CE ad CB.

_Corol. 3._ Ideoq; longitudo illa est ut rectangulum BEC, si modo Globi

detur semidiameter.

Prop. L. Prob. XXXIII.

[Illustration]

_Facere ut Corpus pendulum oscilletur in Cycloide data._

Intra Globum QVS centro C descriptum detur Cyclois QRS bisecta in R &

punctis suis extremis Q & S superficiei Globi hinc inde occurrens. Agatur

CR bisecans arcum QS in O, & producatur ea ad A, ut sit CA ad CO ut CO ad

CR. Centro C intervallo CA describatur Globus exterior ABD, & intra hunc

globum Rota, cujus diameter sit AO, describantur duæ semicycloides AQ, AS,

quæ globum interiorem tangant in Q & S & globo exteriori occurrant in A. A

puncto illo A, filo APT longitudinem AR æquante, pendeat corpus T, & ita

intra semicycloides AQ, AS oscilletur, ut quoties pendulum digreditur a

perpendiculo AR, filum parte sui superiore AP applicetur ad semicycloidem

illam APS, versus quam peragitur motus, & circum eam ceu obstaculum

flectatur, parteq; reliqua PT cui semicyclois nondum objicitur, protendatur

in lineam rectam; & pondus T oscillabitur in Cycloide data QRS. Q. E. F.

Occurrat enim filum PT tum Cycloidi QRS in T, tum circulo QOS in V,

agaturq; CV occurrens circulo ABD in B; & ad fili partem rectam PT, e

punctis extremis P ac T, erigantur perpendicula PB, TW, occurrentia rectæ

CV in B & W. Patet enim ex genesi Cycloidis, quod perpendicula illa PB, TW,

abscindent de CV longitudines VB, VW rotarum diametris OA, OR æquales, atq;

adeo quod punctum B incidet in circulum ABD. Est igitur TP ad VP (duplum

sinum anguli VBP existente ½BV radio) ut BW ad BV, seu AO + OR ad AO, id

est (cum sint CA ad CO, CO ad CR & divisim AO ad OR proportionales,) ut CA

+ CO seu 2CE ad CA. Proinde per Corol. 1. Prop. XLIX. longitudo PT æquatur

Cycloidis arcui PS, & filum totum APT æquatur Cycloidis arcui dimidio APS,

hoc est (per Corollar. 2. Prop. XLIX) longitudini AR. Et propterea vicissim

si filum manet semper æquale longitudini AR movebitur punctum T in Cycloide

QRS. Q. E. D.

_Corol._ Filum AR æquatur Cycloidis arcui dimidio APS.

Prop. LI. Theor. XVIII.

_Si vis centripeta tendens undiq; ad Globi centrum C sit in locis

singulis ut distantia loci cujusq; a centro, & hac sola vi agente

Corpus T oscilletur (modo jam descripto) in perimetro Cycloidis QRS:

dico quod oscillationum utcunq; inæqualium æqualia erunt Tempora._

Nam in Cycloidis tangentem TW infinite productam cadat perpendiculum CX &

jungatur CT. Quoniam vis centripeta qua corpus T impellitur versus C est ut

distantia CT, (per Legum Corol. 2.) resolvitur in partes CX, TX, quarum CX

impellendo corpus directe a P distendit filum PT & per cujus resistentiam

tota cessat, nullum alium edens effectum; pars autem altera TX urgendo

corpus transversim seu versus X, directe accelerat motum ejus in Cycloide;

manifestum est quod corporis acceleratio huic vi acceleratrici

proportionalis sit singulis momentis ut longitudo TX, id est, ob datas CV,

WV iisq; proportionales TX, TW, ut longitudo TW, hoc est (per Corol. 1.

Prop. XLIX.) ut longitudo arcus Cycloidis TR. Pendulis igitur duabus APT,

Apt de perpendiculo AR inæqualiter deductis & simul dimissis,

accelerationes eorum semper erunt ut arcus describendi TR, tR. Sunt autem

partes sub initio descriptæ ut accelerationes, hoc est ut totæ sub initio

describendæ, & propterea partes quæ manent describendæ & accelerationes

subsequentes his partibus proportionales sunt etiam ut totæ; & sic

deinceps. Sunt igitur accelerationes atq; adeo velocitates genitæ & partes

his velocitatibus descriptæ partesq; describendæ, semper ut totæ; &

propterea partes describendæ datam servantes rationem ad invicem simul

evanescent, id est corpora duo oscillantia simul pervenient ad

perpendiculum AR. Cumq; vicissim ascensus perpendiculorum de loco infimo R,

per eosdem arcus Trochoidales motu retrogrado facti, retardentur in locis

singulis a viribus iisdem a quibus descensus accelerabantur, patet

velocitates ascensuum ac descensuum per eosdem arcus factorum æquales esse,

atq; adeo temporibus æqualibus fieri; & propterea, cum Cycloidis partes duæ

RS & RQ ad utrumq; perpendiculi latus jacentes sint similes & æquales,

pendula duo oscillationes suas tam totas quam dimidias iisdem temporibus

semper peragent. Q. E. D.

Prop. LII. Prob. XXXIV.

_Definire & velocitates Pendulorum in locis singulis, & Tempora quibus

tum oscillationes totæ, tum singulæ oscillationum partes peraguntur._

[Illustration]

Centro quovis G, intervallo GH Cycloidis arcum RS æquante, describe

semicirculum HKMG semidiametro GK bisectum. Et si vis centripeta distantiis

locorum a centro proportionalis tendat ad centrum G, sitq; ea in perimetro

HIK æqualis vi centripetæ in perimetro globi QOS (_Vide Fig. Prop. L. &

LI._) ad ipsius centrum tendente; & eodem tempore quo pendulum T dimittitur

e loco supremo S, cadat corpus aliquod L ab H ad G: quoniam vires quibus

corpora urgentur sunt æquales sub initio & spatiis describendis TR, GL

semper proportionales, atq; adeo, si æquantur TR & LG, æquales in locis T &

L; patet corpora illa describere spatia ST, HL æqualia sub initio, adeoq;

subinde pergere æqualiter urgeri, & æqualia spatia describere. Quare, per

Prop. XXXVIII., tempus quo corpus describit arcum ST est ad tempus

oscillationis unius, ut arcus HI (tempus quo corpus H perveniet ad L) ad

semicirculum HKM (tempus quo corpus H perveniet ad M.) Et velocitas

corporis penduli in loco T est ad velocitatem ipsius in loco infimo R, (hoc

est velocitas corporis H in loco L ad velocitatem ejus in loco G, seu

incrementum momentaneum lineæ HL ad incrementum momentaneum lineæ HG,

arcubus HI, HK æquabili fluxu crescentibus) ut ordinatim applicata LI ad

radium GK, sive ut [sqrt]{SRq. - TRq.} ad SR. Unde cum in Oscillationibus

inæqualibus describantur æqualibus temporibus arcus totis Oscillationum

arcubus proportionales, habentur ex datis temporibus & velocitates & arcus

descripti in Oscillationibus universis. Quæ erant primo invenienda.

[Illustration]

Oscillentur jam funipendula duo corpora in Cycloidibus inæqualibus & earum

semiarcubus æquales capiantur rectæ GH, gh, centrisq; G, g & intervallis

GH, gh describantur semicirculi HZKM, hzkm. In eorum diametris HM, hm

capiantur lineolæ æquales HY, hy, & erigantur normaliter YZ, yz

circumferentiis occurrentes in Z & z. Quoniam corpora pendula sub initio

motus versantur in circumferentia globi QOS, adeoq; a viribus æqualibus

urgentur in centrum, incipiuntq; directe versus centrum moveri, spatia

simul consecta æqualia erunt sub initio. Urgeantur igitur corpora H, h a

viribus iisdem in H & h, sintq; HY, hy spatia æqualia ipso motus initio

descripta, & arcus HZ, hz denotabunt æqualia tempora. Horum arcuum

nascentium ratio prima duplicata est eadem quæ rectangulorum GHY, ghy, id

est, eadem quæ linearum GH, gh adeoq; arcus capti in dimidiata ratione

semidiametrorum denotant æqualia tempora. Est ergo tempus totum in circulo

HKM, Oscillationi in una Cycloide respondens, ad tempus totum in circulo

hkm Oscillationi in altera Cycloide respondens, ut semiperiferia HKM ad

medium proportionale inter hanc semiperiferiam & semiperiferiam circuli

alterius hkm, id est in dimidiata ratione diametri HM ad diametrum hm, hoc

est in dimidiata ratione perimetri Cycloidis primæ ad perimetrum Cycloidis

alterius, adeoq; tempus illud in Cycloide quavis est (per Corol. 3. Prop.

XLIX.) ut latus quadratum rectanguli BEC contenti sub semidiametro Rotæ,

qua Cyclois descripta fuit, & differentia inter semidiametrum illam &

semidiametrum globi. Q. E. I. Est & idem tempus (per Corol. Prop. L.)

in dimidiata ratione longitudinis fili AR. Q. E. I.

Porro si in globis concentricis describantur similes Cycloides: quoniam

earum perimetri sunt ut semidiametri globorum & vires in analogis

perimetrorum locis sunt ut distantiæ locorum a communi globorum centro, hoc

est ut globorum semidiametri, atq; adeo ut Cycloidum perimetri &

perimetrorum partes similes, æqualia erunt tempora quibus perimetrorum

partes similes Oscillationibus similibus describuntur, & propterea

Oscillationes omnes erunt Isochronæ. Cum igitur Oscillationum tempora in

Globo dato sint in dimidiata ratione longitudinis AR, atq; adeo (ob datam

AC) in dimidiata ratione numeri AR ÷ AC, id est in ratione integra numeri

[sqrt]{AR ÷ AC}; & hic numerus [sqrt]{AR ÷ AC} servata ratione AR ad AC (ut

fit in Cycloidibus similibus) idem semper maneat, & propterea in globis

diversis, ubi Cycloides sunt similes, sit ut tempus: manifestum est quod

Oscillationum tempora in alio quovis globo dato, atq; adeo in globis

omnibus concentricis sunt ut numerus [sqrt]{AR ÷ AC}, id est, in ratione

composita ex dimidiata ratione longitudinis fili AR directe & dimidiata

ratione semidiametri globi AC inverse. Q. E. I.

Deniq; si vires absolutæ diversorum globorum ponantur inæquales,

accelerationes temporibus æqualibus factæ, erunt ut vires. Unde si tempora

capiantur in dimidiata ratione virium inverse, velocitates erunt in eadem

dimidiata ratione directe, & propterea spatia erunt æqualia quæ his

temporibus describuntur. Ergo Oscillationes in globis & Cycloidibus

omnibus, quibuscunq; cum viribus absolutis factæ, sunt in ratione quæ

componitur ex dimidiata ratione longitudinis Penduli directe, & dimidiata

ratione distantiæ inter centrum Penduli & centrum globi inverse, &

dimidiata ratione vis absolutæ etiam inverse, id est, si vis illa dicatur

V, in ratione numeri [sqrt]{AR ÷ {AC × V}}. Q. E. I.

_Corol. 1._ Hinc etiam Oscillantium, cadentium & revolventium corporum

tempora possunt inter se conferri. Nam si Rotæ, qua Cyclois intra globum

describitur, diameter constituatur æqualis semidiametro globi, Cyclois

evadet linea recta per centrum globi transiens, & Oscillatio jam erit

descensus & subsequens ascensus in hac recta. Unde datur tum tempus

descensus de loco quovis ad centrum, tum tempus huic æquale quo corpus

uniformiter circa centrum globi ad distantiam quamvis revolvendo arcum

quadrantalem describit. Est enim hoc tempus (per Casum secundum) ad tempus

semioscillationis in Trochoide quavis APS ut ½BC ad [sqrt]BEC.

_Corol. 2._ Hinc etiam consectantur quæ _D. C. Wrennus_ & _D. C. Hugenius_

de Cycloide vulgari adinvenerunt. Nam si globi diameter augeatur in

infinitum, mutabitur ejus superficies Sphærica in planum, visq; centripeta

aget uniformiter secundum lineas huic plano perpendiculares, & Cyclois

nostra abibit in Cycloidem vulgi. Isto autem in casu, longitudo arcus

Cycloidis, inter planum illud & punctum describens, æqualis evadet

quadruplicato sinui verso dimidii arcus Rotæ inter idem planum & punctum

describens; ut invenit _D. C. Wrennus_: Et pendulum inter duas ejusmodi

Cycloides in simili & æquali Cycloide temporibus æqualibus Oscillabitur, ut

demonstravit _Hugenius_. Sed & descensus gravium, tempore Oscillationis

unius, is erit quem _Hugenius_ indicavit.

Aptantur autem Propositiones a nobis demonstratæ ad veram constitutionem

Terræ, quatenus Rotæ eundo in ejus circulis maximis describunt motu

clavorum Cycloides extra globum; & Pendula inferius in fodinis & cavernis

Terra suspensa, in Cycloidibus intra globos Oscillari debent, ut

Oscillationes omnes evadant Isochronæ. Nam Gravitas (ut in Libro tertio

docebitur) decrescit in progressu a superficie Terræ, sursum quidem in

duplicata ratione distantiarum a centro ejus, deorsum vero in ratione

simplici.

Prop. LIII. Prob. XXXV.

_Concessis figurarum curvilinearum Quadraturis, invenire vires quibus

corpora in datis curvis lineis Oscillationes semper Isochronas

peragent._

[Illustration]

Oscilletur corpus T in curva quavis linea STRQ, cujus axis sit OR transiens

per virium centrum C. Agatur TX quæ curvam illam in corporis loco quovis T

contingat, inq; hac Tangente TX capiatur TY æqualis arcui TR. Nam longitudo

arcus illius ex figurarum Quadraturis per Methodos vulgares innotescit. De

puncto Y educatur recta YZ Tangenti perpendicularis. Agatur CT

perpendiculari illi occurrens in Z, & erit vis centripeta proportionalis

rectæ TZ. Q. E. I.

Nam si vis, qua corpus trahitur de T versus C, exponatur per rectam TZ

captam ipsi proportionalem, resolvetur hæc in vires TY, YZ; quarum YZ

trahendo corpus secundum longitudinem fili PT, motum ejus nil mutat, vis

autem altera TY motum ejus in curva STRQ directe accelerat vel directe

retardat. Proinde cum hæc sit ut via describenda TR, accelerationes

corporis vel retardationes in Oscillationum duarum (majoris & minoris)

partibus proportionalibus describendis, erunt semper ut partes illæ, &

propterea facient ut partes illæ simul describantur. Corpora autem quæ

partes totis semper proportionales simul describunt, simul describent

totas. Q. E. D.

_Corol. 1._ Hinc si corpus T filo rectilineo AT a centro A pendens,

describat arcum circularem STRQ, & interea urgeatur secundum lineas

parallelas deorsum a vi aliqua, quæ sit ad vim uniformem gravitatis, ut

arcus TR ad ejus sinum TN: æqualia erunt Oscillationum singularum tempora.

Etenim ob parallelas TZ, AR, similia erunt triangula ANT, TYZ; & propterea

TZ erit ad AT ut TY ad TN; hoc est, si gravitatis vis uniformis exponatur

per longitudinem datam AT, vis TZ, qua Oscillationes evadent Isochronæ,

erit ad vim gravitatis AT, ut arcus TR ipsi TY æqualis ad arcus illius

sinum TN.

_Corol. 2._ Igitur in Horologiis, si vires a Machina in Pendulum ad motum

conservandum impressæ ita cum vi gravitatis componi possint, ut vis tota

deorsum semper sit ut linea quæ oritur applicando rectangulum sub arcu TR &

radio AR, ad sinum TN, Oscillationes omnes erunt Isochronæ.

Prop. LIV. Prob. XXXVI.

_Concessis figurarum curvilinearum quadraturis, invenire tempora quibus

corpora vi qualibet centripeta in lineis quibuscunq; curvis in plano

per centrum virium transeunte descriptis, descendent & ascendent._

[Illustration]

Descendat enim corpus de loco quovis S per lineam quamvis curvam STtR in

plano per virium centrum C transeunte datam. Jungatur CS & dividatur eadem

in partes innumeras æquales, sitq; Dd partium illarum aliqua. Centro C,

intervallis CD, Cd describantur circuli DT, dt, Lineæ curvæ STtR

occurrentes in T & t. Et ex data tum lege vis centripetæ, tum altitudine CS

de qua corpus cecidit; dabitur velocitas corporis in alia quavis altitudine

CT, per Prop. XXXIX. Tempus autem, quo corpus describit lineolam Tt, est ut

lineolæ hujus longitudo (id est ut secans anguli tTC) directe, & velocitas

inverse. Tempori huic proportionalis sit ordinatim applicata DN ad rectam

CS per punctum D perpendicularis, & ob datam Dd erit rectangulum Dd × DN,

hoc est area DNnd, eidem tempori proportionale. Ergo si SNn sit curva illa

linea quam punctum N perpetuo tangit, erit area SNDS proportionalis tempori

quo corpus descendendo descripsit lineam ST; proindeq; ex inventa illa area

dabitur tempus. Q. E. I.

Prop. LV. Theor. XIX.

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica · 第 9 / 33 段