Л.С. Полак - Исаак Ньютон - Математические начала натуральной философии (1121067), страница 9
Текст из файла (страница 9)
До Ньютона, иапрт гу и э в своей «Месаап1са а~т ° ге М !»» рассматрнвал величину, назызаемтю пи «ш шешою или «озреб!юев1ою», мера ксчт!нй щ«шорцнгнальва весу и скорости движущегося тела; он принимает вместе с тем эту величину за меру «силы движущегося тела», ибо етой-то ве ~ичвяе пропорциональна способность одного тела передавать движение другим телам. Термин «юош пшю» уд ржался в аяглийской литературе и по настоящее времп, но только ему придается ве игэжз'ов, а ньютонов смысл. «Мехаяика» гтап1л'а издана с 'ббч г, по 1671 г«и достаточно ее просмотреть, чтобы составить себе понятие о том, что д ~я этой науки сделано Ньютоном. «Механика Наган'а занимает в первом томе полнего соорании его сочинений страницы 672 — 1668 мелкой убористой печати огромной «внги мориа«э в лист (гэ 6 и ). сперва дается множество определений, затем пояс яются «инепатическне понятия о пройденном путя, скорости и соотношении между ними, выражеяиых, по обычаю того времени, пропорциями во множестве отдельяых предложений.
Затеи идет рлд предложея..й о сжпношепиях иежду весом теда и скоросгью, сообщаемой еиу к «овцу одннаковых или раз шчных промежутков времени силою, састлшяющей яекоторую ояределениую долю веса, помешан теш на наклоняую плоскость. Затем нзлагаатся учеяие о равяовесии вео в. Большая часть книг«, имеяяо: страницы 646 — «41, эанпты изложением способов вычисления положения центра тяжести разяого рода площадей н объемов, состэвлня, таким образом, продолжение и применение к ряду примеров методов, изложенных гт П1»ом в ого «Аггыоеи а !пйпаогпю», являющейся как бы преддверием к интегральному исчислению. Страницы 94! — 994 занпты учениеи о равновесии простейших машин.
Страницы 992 — 1п02уделевы Овределенис Ш Вронсденноя тела материи ес>пь присуигая еб способность сонро>иивления, яо кот роя всякое отделюно влитое гнат, носко.>ъку оно предостав.гено самому себе, уд>рнсивает > свое состояние покоя и.>и равнол>ерного прямолинейною д ягокения. Эта сила всегда пропорциональна массе, и если отличается от инерции массы, ' то резне только воззрениеи на нее. От пнершги Материн происходит, что всякое тело лишь с трудом выводится из своего покоя или дввжения. Поэтояу «врожденвая сила» могла бы быть весьна зрязуиительво названа >>силою вверппиз.
Эта сила проявляется телон единственно лишь, когда другая сила, к неву приложенная, производит изменение в его состоянии. Проявление этой силы может быть рассватриваево двояко: и как сопротивленпе н как напор. Как сопротивление— поскольку тело противится действуюпгей ва него силе, стремясь сохранить свое состояние; как напор — поскольку то же тело, с трудов уступая силе учению о движевиа тела ш д действием своего веса зли сто доли при движении по яаклояяоа плоскости, причем поннтие о массе не вводи>си н движущая силл срэвниваетсв всегда с ве>ом заданно>о тела. Остальные бо стравив содержат учение об ударе тел: и здесь в вред ожевии 1-м слово «шее>евине» воясянется словами «Ч>юб ез р«нбеге ег се1епвпе и яр шщг», т.
е. «которое снставлншсн вз веса и скорости», н доказывается закоя сохранения атого «шошезгиш» пра ударе тел Сочинение заканчивается изложением простеап>их начал гндростатнки. Отсюда в»дяо> что ещи в «Механике» храпи'а и можно найти основные понятия нанеиатвки, систематическое в но тогдашнему времени врактически достаточное положение «>атака, то отвосительяо динамики можно скааать, что даже ве ношавлен общий ее возрос. Может быть, это и составляет првчинур почему Нью>ов яе дает определеявл яи едвого из канематическвх пончтид — ов предполагает их известяымн, всю статику он излагает мимоходом, как следствие второго закона движении (параллелограмм силь и все его сочияевве посвящено изложению динамики, от да ных им основных ее начал до рассмотрении теоряи п.>анетных воомущеяив, неравенств в движении Луны и предваренин равноденствия.
г Как в этом определении, так н при зормулировке первого закояа дниж. ния, Ньютон пользуется глаголои «регеетегаге», включающем в себе не только нонн>не о сохраяении чеголнб:, но еще и поннтня о длительности н упорстве такого со»ранении, поэтому слова «регее. >«гаге гн «гащ >рю» наиболее точно передаются словами: «нродолжает упорно пребывать в своем состоянии»> с.юва удерживает свое состояние» нередают короче те же пояятва, хотя и с меньшею силою выражении. Вообще латынь Нью>ова отлпчаетси силою выражений, так, тут сказано «регае егаге» вЂ” «упорно пребьпшть», а не «шанеге» вЂ” «пребывать нли оставатыя 1 когда говорится, что какое-либо тело дейстж>ем силы отклоняв~си от пряиолинебного пути, то ус«треб яется не просто слово «!ежапп» вЂ” о>клоняетсн».
а: геггаьн от» — «штягк. ваегся; про силу не гюоратся просто, что она прикладывае>сл, «арраса>ог, к телу, а «иирг>- пн>кг», т.е. вдавливается» вли «н>в>киваетса» в тшо и т. п. В переводе прпнлта мене вырази>ельник, во общеупотребительная теперь терминология.
Я В>э>ом пояснении чуть ли нс едивственвыа реево всей первой книге «1 г>ипр1а» употреблено к>ово «мааса», именно — «>еегиа шаве е». Рообще же Ньютон вользуется словом «сограал — «теш», н несколько реже — словами «звеня>а« шашпае». — 26— сопротсвляющегггся ему препятствия, стремится изменить состоявие этого препятствия. Сопротивление приписывается обыкновенно телам покоящимгя, напор — телам движущяися. Но движевие и покой, ири обычном их рассмотреяиа, различаются лишь в отношении одного к другому, кбо ве всегда находится в покое то, что таковым простому взгляду представляется.
Овределеяме 1г' Пригоженная сила есть действие, нроизводимое нод телом, чтобы кгменипгь гго состояние покоя и.ги равномерного прямолинейного двкж ния. Сила проявлгется едивствевво только в действии, и по прекращезии действия в теле ве остается. Тею продолжает аатем удерживать свое новое состояние вследствие одной только инерции. П~ оисхождевве приложеаяой силы может быть различное: от удара, от давлевпя, от цептросгремительвой силы.
Опредетевие г' Центрогпгремительная сила есвгь та, с которою тела к некоторой гнокке, как к иентррг отовсюду нритягггваютсц гонвпгсв и.ги как бы то ни била спгремятся. Такова сила тяжести, под действием которой тела стремятся к цевтру Земли; магвитвая сила, которою железо притягивается к магяиту, и та сила, каковою бы ова ви была, которою плаветы постояяво откловгются от прямоливегвого движеивя и вывуждаются обращаться по кривым ливиям. Камень, вращаемый в праще, стремится удалиться от вращающей пращу руки, в этим своим стремлением натягивает пращу тем сильвее, чем быстрее вращеиие, и как только ее пустят, то камень улетает. Силу, противоположкую сказаввому стремлевию, которою праща постоягто огтвгивает камень к руке и удерживает его ва круге, т.
е. силу, паправлеивую к руке или к центру описываемого круга, я и называю иентросгпремитетной. Зто отвосится и до всякого тела, движущегося по кругу. Все такие тела стремятся удалигься от центра орбиты, и если бы ие было некоторой силы, противоположвой этому стремлевию, которая их и удерживает яа их орбитах, то ови и ушли бы по прямым ливиям, двигаясь равномерно. Зту то силу я и называю цевтростремительвой. Брошевиое тело, если бы силы тяжести ве было, ве отклонялось бы к Земле, а уходило бы в небесное пространство по прямой ливии равномерно, если бы ве бьыо и сопротивления воздуха. Своею тяжестью оно оттягивается от прямоливейного пути и посчоявво отклокяется к Земле в большей или меньшей степени, сообразно напряжению силы тяжести и скорости движения.
Чен меньше будет отнесенное к массе напряжение тяжести и чем больше будет скорость, с которою тело брошено, тем мевее оно отклонится от прямой линни и тем дальше отлетит. Если свинцовое ядро, брошенное горизонтально силою пороха нз пушки, постанленьой на вершине горы, отлетит по кривой, ранее чен упасть на землю, на две мили, то предполагая, что сопротивления воздуха нет, если его бросить с двойною скоросгью, оио отлетит прггблизптельво вдвое дальше, если с десятерною, то — в десять раз.
Увелзчнвая скорость, можно по желанию увеличить и дальность полета и уменьшать кривизну звяки, по которой ядро днчжется, так что можно бы заставить его упасть в расстогяпи и десатп градусов, и тридцати, п девяноста, гюжно бы эаставчть его окружить всго Землю илп даже уйтн в небесные пространства к продолжать удаляться до бесконечности. Подобно тому как брошенное тело может быть отклонеяо силою тяжести так, чтобы описывать орбиту вокруг Земли, так и Луна или силою тяжести, если она ей подверэ ена, или же ияою силою, которая влечет ее к Земле, может бьггь отклоняема от прямолинейного пути и вынуждена обращаться по своей орбите; без такой силы Луна яе могла бы удерживаться ва своей орбите. Если бы зта сила была меньше соответствующей этой орбите, то она отклояяла бы Луну от прямолинейного пути недостаточно, а если больше, то отклонила бы ее более, чем следует, и приблизила бы ее от орбиты к Земле.
Следовательно, надо, чтобы эта сила была в точности надлежащей величавы. Дело матепатпков найти такую силу, когорэя в точности удерживала бы заданное тело в двпженпи по заданной орбите с данною скоростью, и наоборот, яайти тот криволинейный путь, на который заданною силою будет отклонено тело, вышедшее из заданяого места с заданною скоростью. В центросгремительной силе разяичаетсн три рода величии: абсолютная, ускорительяая и движущая. Определение г1 Абсолютная велнчнна цонтростремите.гмгой снлм есть мера большей цлц меньшей лгощнооггги самого источника ее риспросгпронения цл центра в окггугваюигее его пространство.
Так, магнитная сила, в зависимости от величины магнита или степени намагничивания, может быть в одном магните бозьше, в другом меньше. Определенно Тлд ускорнтелЬиая э величина нентросгпремилнельной силы есзнь лера, нрояорноональная осой скоуосгни, которую оиа муоивводит в течение дан- ного времена. Так, действие того же магнита более сильяо на близком расстоянии, слабее — на дальнем, или сила тяжести больше в долинах, слабее на вершинах высоких гор и еще меныпе (как впоследствии будет показано) на еще ббльших расстояниях от земного шара; в равных же расстояниях она везде одва и та же, ибо, при отсутствии сопротивлення воздуха, все падающие тела (большие или малые, тяжелые или легкие) ускоряются ею одинаково. Определение тШ Двиясушая величина нснтрослнремигнельиой силы есть се мсуа, нронорниональиая ко.гачссг~ву дтьжения, которое ею нуоилводнгнся в течение данною времени.