Google This is a digital copy of a book that was prcscrvod for gcncrations on library shclvcs bcforc it was carcfully scanncd by Googlc as part of a projcct to make the world's books discoverablc onlinc. It has survived long enough for the copyright to cxpirc and thc book to cntcr thc public domain. A public domain book is one that was never subjcct to copyright or whose legal copyright term has expircd. Whcthcr a book is in thc public domain may vary country to country. Public domain books are our gateways to the past, representing a wealth of history, cultuie and knowledge that's often difficult to discovcr. Marks, notations and other maiginalia present in the original volume will appear in this flle - a reminder of this book's long journcy from thc publishcr to a library and fmally to you. Usage guidelines Googlc is proud to partncr with libraries to digitize public domain materials and make them widely accessible. Public domain books belong to thc public and wc arc mcrcly thcir custodians. Nevertheless, this work is expensive, so in order to keep providing tliis resource, we liave taken stcps to prcvcnt abusc by commcrcial partics, including placing lcchnical rcstrictions on automatcd qucrying. Wc also ask that you: + Make non-commercial use ofthefiles Wc dcsigncd Googlc Book Scarch for usc by individuals, and wc rcqucst that you usc thcsc filcs for personal, non-commercial purposes. + Refrainfivm automated querying Do nol send aulomatcd qucrics of any sort to Googlc's systcm: If you arc conducting rcscarch on machinc translation, optical character recognition or other areas where access to a laige amount of tcxt is hclpful, plcasc contact us. Wc cncouragc thc use of public domain materials for these purposes and may be able to help. + Maintain attributionTht GoogXt "watermark" you see on each flle is essential for informingpcoplcabout thisprojcct and hclping thcm lind additional materials through Google Book Search. Please do not remove it. + Keep it legal Whatcvcr your usc, rcmember that you are lesponsible for ensuring that what you are doing is legal. Do not assume that just bccausc wc bclicvc a book is in thc public domain for users in the United States, that the work is also in the public domain for users in other countrics. Whcthcr a book is still in copyright varies from country to country, and wc can'l offer guidance on whether any speciflc usc of any speciflc book is allowed. Please do not assume that a book's appearancc in Googlc Book Scarch mcans it can bc uscd in any manncr anywhere in the world. Copyright infringement liabili^ can be quite severe. About Google Book Search Googlc's mission is to organizc thc world's information and to makc it univcrsally acccssiblc and uscful. Googlc Book Scarch hclps rcadcrs discovcr thc world's books whilc hclping authors and publishcrs rcach ncw audicnccs. You can scarch through thc full icxi of ihis book on thc wcb at|http://books.qooqle.com/| NEWTONS PRINCIPIA. MDCCCLXXI. Published by JAMES MACLEHOSE, GLASGOW, PUBLISHER TO THE UNIVERSITY. LOXDOy, CAMBRIDGE AND NEiy VORK: MACMILLAX AND CO. SIR ISAAC NEWTONS PRINCIPIA REPRINTED FOR SIR WILLIAM THOMSON LL.D. LATB FBLLOW OP ST. PBTBR'S COLLBCB, CAMBRIZXIB AND HUGH BLACKBURN M.A. LATB PBLLOW OP TRINITY COLLBGB, CAMBRIDGB PROFESSORS OF NATURAL FHILOSOFHY AND MATHEMATICS IN THE UNIVERSITY OF GLASGOW GLASGOW JAMES MACLEHOSE, PUBLISHER TO THE UNIVERSITY PRINTED BY ROBERT MACLEHOSE MDCCCLXXI NOTICE. Finding that all the Editions of the PRINCIPIA are now out of print, we have beeft induced to reprint Newton's Uist Edition without note or comment, only introducing the *' Corrigenda' of the old copy and correcting typographical errors. W. T. H. B. University of Glasgow, 1871. 1S71 A\/-rtfi/t\/ h MkTf i7/./r/,«-//«'.f.-. Piihlhh^J hy yiimfs Macl^^hose^ (ihs;^^^\ l^iNishcr to tkt ('ithrrsity ILLUSTRISSIMyE SOCIETATI REGALI A SERENISSIMO REGE C A RO LO II AD PHILOSOPHIAM PROMOVENDAM FUNDATiE ET AUSPICIIS SERENISSIMI REGIS G EO RG I I FLORENTI TRACTATUM HUNC D.D.D. /S. NEIVTON. IN VIRI PRiESTANTISSIMI I S A AC I N E WT O N I OPUS HOCCE MATHEMATICO-PHYSICUM SECULI GENTISQUE NOSTRyE DECUS EGREGIUM, T^ N tibi norma poli, & divae libramina molis, ^-^ Computus en Jovis ; & quas, dum primordia rerum Pangeret, omniparens leges violare creator Noluit, atque operum quae fundamenta locirit. Intima panduntur victi penetralia caeli, Nec latet extremos quae vis circumrotat orbes. Sol solio residens ad se jubet omnia prono Tendere descensu, nec recto tramite currus Sidereos patitur vastum per inane moveri ; Sed rapit immotis, se centro, singula gyris. Jam patet horrificis quae sit via flexa cometis ; Jam non miramur barbati phaenomena astri. Discimus hinc tandem qua causa argentea Phoebe Passibus haud aequis graditur ; cur subdita nuUi Hactenus astronomo numerorum fraena recuset : Cur remeant nodi, curque auges progrediuntur. Discimus & quantis refluum vaga Cynthia pontum Viribus impellit, fessis dum fluctibus ulvam Deserit, ac nautis suspectas nudat arenas ; Alternis vicibus suprema ad littora pulsans. Quae toties animos veterum torsere sophorum, xii /y VIRI PR^STANTISSIML Quaeque scholas frustra rauco certamine vexant, Obvia conspicimus, nubem pellente mathesi. Jam dubios nuUa caligine praegravat error, Queis superum penetrare domos atque ardua caeli Scandere sublimis genii concessit acumen. Suigite mortales, terrenas mittite curas ; Atque hinc caeligenae vires dignoscite mentis, A pecudum vita longe lateque remotae. Qui scriptis jussit tabulis compescere caedes, Furta & adulteria, & perjurae crimina fraudis ; Quive vagis populis circundare moenibus urbes Auctor erat ; Cererisve beavit munere gentes ; Vel qui curarum lenimen pressit ab uva ; Vel qui Niliaca monstravit arundine pictos Consociare sonos, oculisque exponere voces ; Humanam sortem minus extulit : utpote pauca Respiciens miserae tantum solamina vitae. Jam vero superis convivae admittimur, alti Jura poli tractare licet, jamque abdita caecae Claustra patent terrae, rerumque immobilis ordo, Et quae praeteriti latuerunt secula mundi. Talia monstrantem mecum celebrate camaenis, Vos d caelicolum gaudentes nectare vesci, Newtonum clausi reserantem scrinia veri, Newtonum Musis charum, cui pectore puro Phoebus adest, totoque incessit numine mentem : Nec fas est propius mortali attingere divos. EDM. HALLEY. A UCTORIS PR^FA TIO AD LECTOREM. r^UM veteres mechanicam {uti auctor est Pappus) tn rerum natur- alium investigatione maximi fecerint ; & recentioreSj missis formis substantialibus & qualitatibus occultisj phcenomena naturce ad leges mathematicas revocare aggressi sint: Visum est in hoc tractatu mathesin excolere, guatenus ea ad philosophiam spectat. Mechanicam vero duplicem veteres constituerunt : rationalem, guce per demon- strationes accurate procedit, & practicam. Ad practicam spectant artes omnes manuales, a quibus utique mechanica nomen mutuata est. Cum autem artifices parum accurate operari soleanty fit ut mechanica omnis a geometria ita distinguatur, ut quicquid accuratum sit ad geometriam referatur, quicquid minus accuratum ad mechanicam. Attam^ errores non sunt artis^ sed artifcum. Qui minus accurate operatur^ imperfectior est mechanicus, & si quis accuratissime operari possety hic foret mechanicus omnium perfectissimus. Nam & linearum rectarum & circulorum descriptiones, in quibus geometria fundatur, ad mechanicam pertinent. Has lineas describere geometria non docet, sed postulat. Postulat enim ut tyro easdem accurate describere prius didicerety quam limen attingat geometriae ; dein, quomodo per /las operationes problemxta solvantur, docet ; rectas & circulos describere problemata sunt, sed non geometrica. Ex mech2Lnica postu/atur horum solutioy in geometria docetur solutorum usus. Ac gloriatur geometria quod tam paucis principiis aliunde petitis tam multa prcestet. Fun- datur igitur geometria in praxi mechanica, & nihil aliud est quam mechanicai universalis pars illa, quce artem mensurandi accurate pro- ponit ac demonstrat. Cum autem artes manuales in corporibus moven- dis prcBcipue versentur^ fit ut geometria ad magnitudinem, mechanica ad motum vulgo referatur. Quo sensu mechanica rationalis erit scientia motuum, qui ex viribus quibuscunque resultant, & virium AUCTORIS PRjEFATIO. guce ad ntotns gitosatngue reguiruniur, accurate proposUn ac dcnwn-- strata. Pars hcEc mechanicie a vcleribus in potentiis quinque ad artes manuales spectantibus exmlta /uit, gui gravifalem (cum potentia manualis uon sit) viv aliter guam in ponderibns per potentias U/as movendis considerarunt, Nos autcm non artibus sed philosophiir con- sulcntes, degne potetttHs tion manitalibus sed naturalibus scribentes, ea maxiinc tnutatntts. gute ad gravitatetn, levitatem, vini elasticam, resistentiatn fiuidorum &f cjusinodi vires seu attraciivas seu impulsivas spectant : Et ex propter, hcec nostra tanqtiam philosopliiw principia niathemettica proponimus. Omnis enim philosophiie difficultas in eo versari vtdetur, ut a phtenonuitis motiitim investigemus vircs natitra; deinde ab his viribus dentonstrcmits phttnomena religua. Et huc spectant propositiones genera/es, guas libro priino & sccitndo pertrac- tavimus. In libro autent tcrtio exemplum hujus rei proposuimus per explieationem systematis mundani. Ibi eniin, ex phcenomcnis ca'/estibrts, per propositimcs in /ibris prioribus inat/tematice demonstratas, deri- vanttir vires gravitatis, guibiis corpora ad so/etn & p/anetas singit/os tendunt. Deittde cx his viribtts per propositiones etiam matheinaticas, dedticuntitr mottis p/aiutarttm, comctarum, luncs & maris. Utinam ctettra natura phsnomena cx prindpiis mec/tanids eodem argummtandi gmere derivare licerct. Nam mu/ta me tnovent, ut nonnihi/ suspiccr ea omnia ex viribits quibusdam pendere posse, guibus corponttn Particu/te per causas nondum cognitas ve/ in se mutuo impel/untur & secundum figuras regu/ares cokarent, ve/ ab invicem fugatitur & rece- dunt : gtiibus mribus ignotis, pht/osophi hactcnus naturam frustra tentaritnt. Spero autem guoii vc/ htiic phi/osopltandi tnodo, ve/ veriori aticuifPrincipia hic posita /ucem a/igitam prcfbebitnt. Itt his edendis, vir actttissimus & iii omtti /iterarum gcnere eru- ditissimus Edmundus Halleius operam navavit, nec so/um typot/tetarum spha/mata corredt & schemata incidi curavii, sed eliam aiictor fuit, Ht horum editioncm aggredercr. Quippe cum demottstratam a tne figuram orbiutn cff/estium impctraverai, rogare non destitii, ut eandem cum Societate Regali cominunicarcin, guce ddnde hortatibus & be- nigttis suis auspiciis effecit, ut de eadem in /itccm einittcndti cogitare indperem. Ai postguatn ntotuttm /itnarium iutequaliiates aggrcssus essern, ddnde etiam a/ia tentare capisscm, gua ad /eges & matsuras gravitatis & aiiarum virium. dT* figuras a corporibus secundum A UCTORIS PR^FA TIO. XV datas quascunque leges atiractis describendaSy ad motus corporum plurium inter sCy ad motus corporum in mediis resistentibus, ad vires, densitates & motus mediorum, ad orbes cometarum & similia spectanty editionem in aliud tempus differendam esse putavi^ ut ccstera rim^Lrer & una in publicum darem. Quce ad motus lunares spectant (imperfecta cum sint) in corollariis propositionis LXVI simul complexus sum^ ne singula metkodo prolixiore quam pro rei dignitate proponere, & sigillatim demonstrare tenerer^ & seriem reliquarum propositionum interrumpere. Nonnulla sero inventa locis minus idoneis inserere malui, quam numerum propositionum & citationes mutare. Ut omnia candide legantur, & defectus in materia tam difficili non tam repre- heftdantury quam novis lectorum conatibus investigentur^ & benigne suppleanturj enixe rogo. Dabam CantabriguBy e CoUegio 5. TrinitatiSy Maii 8, 1686. IS. NEWTON. A UCrORIS PR^FA TIO IN EDITIONEM SECUNDAM. TN hac secunda Prifuipiorum editione mulia sparsim emendantur, & nonnulla adjiciuntur, In libri primi sectione 1 1 tnvefitio viriumy quibus corpora in orbibus datis revolvi possint, facilior redditur & amplior. In libri secundi sectione VII theoria resistentice fluidortim accuratius investigatur^ & novis experimentis conflrmatur. In libro tertio tlieoria luncs & prcecessio cequinoctiorum ex principiis suis plenius deducuntur^ & theoria cometarum pluribus & accuratius computatis orbium exemplis conflrmatur. Dabam Londini^ Mar. 28, 17 13. IS. NEWTON. EDITORIS PR^FA TIO IN EDITIONEM SECUNDAM. XJEWTONIANiE philosophiae novam tibi, lector benevole, ^ ^ diuque desideratam editionem, plurimum nunc emendatam atque auctiorem exhibemus. Quse potissimum contineantur in hoc opere celeberrimo, intelligere potes ex indicibus adjectis : quse vel addantur vel immutentur, ipsa te fere docebit auctoris prsefatio. Reliquum est, ut adjiciantur nonnulla de methodo hujus philosophiae. Qui physicam tractandam susceperunt, ad tres fere classes revo- cari possunt, Extiterunt enim, qui singulis rerum speciebus quali- tates specificas & occultas tribuerint ; ex quibus deinde corporum singulorum operationes, ignota quadam ratione, pendere voluerunt. In hoc posita est summa doctrinae scholasticae, ab Aristotele & Peri- pateticis derivatae : Affirmant utique singulos efifectus ex corporum singularibus naturis oriri ; at unde sint illae naturae non docent ; nihil itaque docent Cumque toti sint in rerum nominibus, non in ipsis rebus ; sermonem quendam philosophicum censendi sunt adinvenisse, philosophiam tradidisse non sunt censendi. Alii ergo melioris diligentiae laudem consequi sperarunt rejecta vocabulorum inutili farragine. Statuerunt itaque materiam univer- sam homogeneam esse, omnem vero formarum varietatem, quae in corporibus cernitur, ex particularum componentium simplicissimis quibusdam & intellectu facillimis affectionibus oriri. Et recte quidem progressio instituitur a simplicioribus ad magis composita, si particularum primariis illis affectionibus non alios tribuunt modos. EDITORIS PRMFATIO. quam quos ipsa trlbuit natura. Verum ubi licentiam sibi assumunt, ponendi quascunque libet ignotas partium figiiras & magnitudines, incertosque situs & motiis ; quin & fingendi fluida qua;dam occulta, qu^ corponim poros liberrime permeent, omnipotente prsdita sub- tilitate, motibusque occultis agitata ; jam ad somnia delabuntur, neglecta rerum constitutione vera : quse sane frustra petenda est ex fallacibus conjectiiris, cum vix etiam per certissimas observationes investigari possit. Qui speculationum suarum fundamentum desu- munt ab hypothesibus ; etiamsi deinde secundum leges mechanicas accuratissime procedant; fabulam quidem elegantem forte & venus- tam, fabulam tamen concinnare dicendi sunt. Relinquitur adeo tertium genus, qui philosophiam scilicet expe- rimentalem profitentur. Hi quidem ex simplicissimis quibus possunt principiis rerum omnium causas derivandas esse volunt : nihil autem principii loco assumunt, quod nondum ex phsenomenis coniproba- tum fueriL Hypotheses non comminiscuntur, neque in physicam recipiunt, nisi ut quiestiones de quarum veritate disputetur. Duplici itaque methodo incedunt, analytica & synthetica. Natur;e vires legesque virium simpliciores ex selectis quibusdam phienomenis per analysin deducunt, ex quibus deinde per synthesin reliquorum constitutionem tradunt. Ha^c illa est philosophandi ratio longe optima, quam pra; csteris merito amplectendum censuit celeberrimus auctor noster. Hancsolam utique dignam judicavit, in qua excolenda atque adornanda operam suam collocaret Hujus igitur illustrissi- mum dedit exemplum, mundani nempe systematis explicationem e theoria gravitatis felicissime deductam. Gravitatis virtutem universis corporibus inesse suspicati sunt vel finxenint alii ; primus ille & solus ex apparentiis demonstrare potuit, & speculationibus egregiis firmissimum ponere fundamentum. Scio equidem nonnullos magni etiam nominis viros, prcejudiciis quibusdam plus requo occupatos, huic novo principio scgre assentiri potuisse, & certis incerta iJcntidem pnetulisse. Horum famam vellicare non est animus : tibi potius. benevoie lector, illa paucis exponere lubet, ex quibus tute ipse judicium non iniquum feras. Igitur ut argumenti sumatiir exordium a simplicissimis & proximis ; dispiciamus paulisper qualis sit in terrestribus natura gravitatis, ut deinde tutius progrediamur ubi ad corpora Cielestia, longissime a se- EDITORIS PRjEFATIO. xix dibus nostiis remota, perventum fuerit. Convenit jam inter omnes philosophos corpora universa circumtefrestria gravitare in terram. Nulla dari corpora vere levia jamdudum confirmavit experientia multiplex. Quse dicitur levitas relativa, non est vera levitas, sed apparens solummodo; & oritur a praepoUente gravitate corporum contiguorum. Porro, ut corpora universa gravitent in terram, ita terra vicissim in corpora aequaliter gravitat ; gravitatis enim actionem esse mutuam & utrinque aequalem sic ostenditur. Distinguatur terrae totius moles in binas quascunque partes, vel aequales vel utcunque inaequales : jam si pondera partium non essent in se mutuo aequalia; cederet pondus minus majori, & partes conjunctae pergerent recta moveri ad infinitum, versus plagam in quam tendit pondus majus: omnino contra experientiam. Itaque dicendum erit pondera partium in aequilibrio esse constituta : hoc est, gravitatis actionem esse mutuam & utrinque sequalem. Pondera corporum, aequaliter a centro terrae distantium, sunt ut quantitates materiae in corporibus. Hoc utique colligitur ex aequali acceleratione corporum omnium, e quiete per ponderum vires cadentium : nam vires quibus inaequalia corpora aequaliter acceleran- tur, debent esse proportionales quantitatibus materiae movendae. Jam vero corpora universa cadentia aequaliter accelerari ex eo patet, quod in vacuo Boyliano temporibus aequalibus aequalia spatia cadendo describunt, sublata scilicet aeris resistentia : accuratius autem comprobatur per experimenta pendulorum. Vires attractivae corporum, in aequalibus distantiis, sunt ut quan- titates materiae in corporibus. Nam cum corpora in terram & terra vicissim in corpora momentis aequalibus gravitent; terrae pondus in unumquodque corpus, seu vis qua corpus terram attrahit, aequabitur ponderi corporis ejusdem in terram. Hoc autem pondus erat ut quantitas materiae in corpore : itaque vis qua corpus unumquodque terram attrahit, sive corporis vis absoluta, erit ut eadem quantitas materiae. Oritur ergo & componitur vis attractiva corporum integrorum ex viribus attractivis partium : siquidem aucta vel diminuta mole materiae ostensum est proportionaliter augeri vel diminui ejus virtutem. Actio itaque telluris ex conjunctis partium actionibus XX EDITORIS PR^FATIO. conflari censenda erit ; atque adeo corpora omnia terrestria se mutiio trahere oportet viribus absolutis, quae sint in ratione materiae trahentis. Haec est natura gravitatis apud terram : videamus jam qualis sit in ceelis. Corpus omne perseverare in statu suo vel quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare ; naturae lex est ab omnibus recepta philosophis. Inde vero sequitur corpora, quae in curvis moventur, atque adeo de lineis rectis orbitas suas tangentibus jugiter abeunt, vi aliqua perpetuo agente retineri in itinere curviHneo. Planetis igitur in orbibus curvis revolventibus necessario aderit vis aliqua, per cujus actiones repetitas indesinenter a tangentibus deflectantur. Jam illud concedi aequum est, quod mathematicis rationibus colligitur & certissime demonstratur ; corpora nempe omnia, quae moventur in linea aliqua curva in plano descripta, quaeque radio ducto ad punctum vel quiescens vel utcunque motum describunt areas circa punctum illud temporibus proportionales, urgeri a viribus quae ad idem punctum tendunt. Cum igitur in confesso sit apud astronomos planetas primarios circum solem, secundarios vero circum suos primarios, areas describere temporibus proportionales ; consequens est ut vis illa, qua perpetuo detorquentur a tangentibus rectilineis & in orbitis curvilineis revolvi coguntur, versus corpora dirigatur quae sita sunt in orbitarum centris. Haec itaque vis non inepte vocari potest, respectu quidem corporis revolventis, centripeta ; respectu autem corporis centralis, attractiva ; a quacunque demum causa oriri fingatur. Quin & haec quoque concedenda sunt, & mathematice demon- strantur : Si corpora plura motu aequabih' revolvantur in circuHs concentricis, & quadrata temporum periodicorum sint ut cubi distantiarum a centro communi ; vires centripetas revolventium fore reciproce ut quadrata distantiarum. Vel, si corpora revolvantur in orbitis quae sunt circulis finitimae, & quiescant orbitarum apsides ; vires centripetas revolventium fore reciproce ut quadrata distantiarum. Obtinere casum alterutrum in planetis universiis consentiunt astronomi. Itaque vires centripetae planetarum omnium sunt reciproce ut quadrata distantiarum ab orbium centris. Si quis objiciat planetarum, & kma^ prsesertim, apsides non penitus quiescere ; sed motu quodam EDITORIS PR^FATIO. xxi lento ferri in consequentia : responderi potest, etiamsi concedamus hunc motum tardissimum exinde profectum esse quod vis centripetse proportio aberret aliquantum a duplicata, aberrationem illam per computum mathematicum inveniri posse & plane insensibilem esse. Ipsa enim ratio vis centripetse lunaris, quae omnium maxime turbari debet, paululum quidem duplicatam superabit; ad hanc vero sexaginta fere vicibus propius accedet quam ad triplicatam. Sed verior erit responsio, si dicamus hanc apsidum progressionem, non ex aberrati- one a duplicata proportione, sed ex alia prorsus diversa causa ofiri, quemadmodum egregie commonstratur in hac philosophia. Restat ergo ut vires centripetae, quibus planetse primarii tendunt versus solem & secundarii versus primarios suos, sint accurate ut quadrata distantiarum reciproce. Ex iis quae hactenus dicta sunt constat planetas in orbitis suis retineri per vim aliquam in ipsos perpetuo agentem : constat vim illam dirigi semper versus orbitarum centra : constat hujus efficaciam augeri in accessu ad centrum, diminui in recessu ab eodem : & augeri quidem in eadem proportione qua diminuitur quadratum distantiae, diminui in eadem proportione qua distantiae quadratum augetur. Videamus jam, comparatione instituta inter planetarum vires centri- petas & vim gravitatis, annon ejusdem forte sint generis. Ejusdem vero generis erunt, si deprehendantur hinc & inde leges eaedem, eaedemque affectiones. Primo itaque lunae, quae nobis proxima est, vim centripetam expendamus. Spatia rectilinea, quae a corporibus e quiete demissis dato tempore sub ipso motus initio describuntur, ubi a viribus quibuscunque urgentur, proportionalia sunt ipsis viribus : hoc utique consequitur ex ratiociniis mathematicis. Erit igitur vis centripeta lunae, in orbita sua revolventis, ad vim gravitatis in superficie terrae, ut spatium quod tempore quam minimo describeret luna descendendo per vim centripetam versus terram, si circulari omni motu privari fingeretur, ad spatium quod eodem tempore quam minimo describit grave corpus in vicinia terrae, per vim gravitatls suae cadendo. Horum spatiorum prius aequale est arcus a luna per idem tempus descripti sinui verso, quippe qui lunae translationem de tangente, factam a vi centripeta, metitur ; atque adeo computari potest ex datis tum lunae . b ■n xxii EDITORIS PR.EFATIO. tempore periodico, tum distantia ejus a centro terrae. Spatium poste- rius invenitur per experimenta pendulorum, quemadmodum docuit Htigenius, Inito itaque calculo, spatium prius ad spatium posterius, seu vis centripeta luna^ in orbita sua revolventis ad vim gravitatis in superficie terrae, erit ut quadratum semidiamctri terrae ad orbitae semidiametri quadratum. Eandem habet rationem, per ea quae superius ostenduntur, vis centripeta lunae in orbita sua revolventis ad vim lunae centripetam prope terrse superficiem. Vis itaque ceritripeta prope terrae superficiem aequalis cst vi gravitatis. Non ergo diversae sunt vires, sed una atque eadem : si enim diversae essent, corpora viribus conjunctis duplo celerius in terram caderent quam ex vi sola gravitatis. Constat igitur vim illam centripetam, qua luna perpetuo de tangente vel trahitur vel impellitur & in orbita retine- tur, ipsam esse vim gravitatis terrestris ad hmam usque pertingentem. Et rationi quidem consentaneum est ut ad ingentes distantias illa sese virtus extendat, cum nullam ejus sensibilem imminutionem, vel in altissimis montium cacuminibus, observare h'cet. Gravitat itaque luna in terram : quin & actione mutua terra vicissim in lunam aequahter gravitat : id quod abunde quidem confirmatur in hac philosophia, ubi agitur de maris aestu & aequinoctiorum praecessione, ab actione tum lunae tum soHs in tcrram oriundus. Hinc & illud tandem edocemur, qua nimirum lege vis gravitatis decrescat in majoribus a tellure distantiis. Nam cum gravitas non diversa sit a vi centripeta lunari, haec vero sit reciproce proportionaHs quadrato distantiae ; diminuetur & gravitas in eadem ratione. Progrediamur jam ad planetas rcHquos. Quoniam revolutiones primariorum circa solem & secundariorum circa jovem & saturnum sunt phaenomena generis ejusdem ac revolutio lunae circa terram, quoniam porro demonstratum est vires centripetas primariorum dirigi versus centrum soHs, secundariorum vcrsus centra jovis & saturni, quemadmodum lunae vis centripeta versus terrae centrum dirigitur ; adhaec, quoniam omnes iHae vires sunt reciproce ut quadrata distantiarum a centris, quemadmodum vis hmae est ut quadratum distantiae a terra : conchidendum erit eandcm esse naturam universis. Itaque ut luna gravitat in terram, & terra vicissim in lunam ; sic etiam gravitabunt omnes secundarii in primarios suos, & primarii vicissim EDITORIS PR^FATIO, xxiii in secundarios; sic & omnes primarii in solcm, & sol vicissim in primarios. Igitur sol in planetas universos gravitat & universi in solem. Nam secundarii dum primarios suos comitantur, rcvolvuntur interea circum solem una cum primariis. Eodem itaque argumento, utriusque generis planeta^ gravitant in solem, & sol in ipsos. Secundarios vero planetas in solem gravitare abunde insuper constat ex ina,*qualitatil)us lunaribus ; quarum accuratissimam theoriam, admiranda sagacitate patefactam, in tertio hujus operis libro expositam habemus. Soh's virtutem attractivam quoquoversum propagari ad ingent(*s usque distantias, & sese diffundere ad singulas circumjecti spatii partes, apertissime coHigi potest ex motu cometarum; qui ab immensis intervaUis profecti feruntur in viciniam soHs, & nonnunquam adeo atl ipsum proxime accedunt ut globum ejus, in perihehis suis versantcs, tantum non contingere videantur. Horum theoriam, ab astronomis antehac frustra qusesitam, nostro tandem saiculo fcHciter inventam & per observationes certissime demonstratam pra^stantissimo nostro auctori debemus. Patet igitur cometas in sectionibus conicis umbi- licos in centro soHs habentibus moveri, & radiis ad solem ductis areas temporibus proportionales dcscribere. Ex hisce vero pha^nomenis manifestum est & mathematice comprobatur vires illas, quibus cometae retinentur in orbitis suis, respicere solem & csse reciproce ut quadrata distantiarum ab ipsius centro. Gravitant itaque cometai in solem : atque adeo sohs vis attractiva non tantum ad corpora planetarum in datis distantiis & in eodem fere plano collocata, sed etiam ad cometas in diversissimis calorum reglonibus & in diversissi- mis distantiis positos pertingit Ha:c igitur est natura corponim gravitantium, ut vires suas edant ad omnes distantias in omnia corpora gravitantia. Inde vero sequitur planetas & cometas universos se mutuo trahere, & in se mutuo graves esse : quod etiam confirmatur ex perturbatione jovis & saturni, astronomis non incognita, & ab actionibus horum planetarum in se inviccm oriunda ; quin & ex motu illo lentissimo apsidum, qui supra memoratus est, quique a causa consimih proficiscitur. Eo demum pervenimus ut dicendum sit & tcrram & solem & cor- pora omnia caelestia, quae solem comitantur, se mutuo attrahcre. BDITORIS PR^.FATIO- Singulorum ergo particulee quaique mininiie vires suas attractivas habebunt, pro quantitate materias pollenles ; quemadmodLim supra de terrestribus ostensum est. In dlversis autem distantiis erunt & harum vires in duplicata ralione distantianim reciproce : nam ex particulis hac lege tralientibus componi debere globos eadem lege trahentes mathematice demonstratur. Conclusiones priecedentes huic innituntur Axiomati, quod a nullis non recipitur philosophis ; effectuum scilicet ejusdem generis, quoruni nempe qua; cognoscuntur proprietates eiedem sunt. easdem esse causas & easdem esse proprietates quie nondum cognoscuntur. Quis enim dubitat, si gravitas sit causa descensus lapidis in Enropa. quin eadem sit causa descensus in Anterka ? Si gravitas mutua fuerit inter lapidem & terram in Eurapa ; quis negabit mutuani esse in Atucrica ? Si vis attractiva lapidis & terrae componatur in Ettropa ex viribus attractivis partium ; quis negabit similem esse compositionem in America ? Si attractio terrai ad omnium corporum genera & ad omnes distantias propagetur ih Enropa ; quidni pariter propagari dicamus in America ? In hac regula fundatur omnis philosophia : quippe qua sublata nihil afiirmare possimus de universis. Constitutio rerum singularum innotescit per observationes & experimenta : inde vero non nisi per hanc regutam de rerum unlversarum natura jiidicamus. Jam cum gravia sint omnia corpora, quae apud terram vel in caells reperiuntur, de quibus experimenta vel observationes instituere Hcet ; omntno dicendum erit gravitatem corporlbus universls competere. Et quemadmodum nulla concipi debent corpora, qua; non sint ex- tensa, mobilia & impenetrabllla ; ita nulla conclpi debere, quse non sint gravia. Corporum extensio, mobllitas & impenetrabilitas non nisi per experimenta innotescunt : eodem plane modo gravitas innotescit Corpora omnia de quibus observationes habemus, ex- tensa sunt & mobilla & impenetrabilia : & Inde concludlmus corpora universa, etiam illa de quibus observationes non habemus, extensa esse & mobiUa & impenetrabllia. Ita corpora omnla sunt gravia, de quibus observationes habemus: & inde concludimus corpora universa, etiam Ula de quibus observationes non habcmus, gravia esse. SI quis dicat corpora stellarum Inerrantium non esse gravia, quandoquidem eonim gravitas nondum est observata ; eodem argumento dicere ii- EDITORIS PR^FATIO, xxv cebit neque extensa esse, nec mobiHa, nec impenetrabilia, cum hae fixarum afifectiones nondum sint observatae. Quid opus est verbis ? inter primarias qualitates corporum universorum vel gravitas habebit locum ; vel extensio, mobilitas & impenetrabilitas non habebunt. Et natura rerum vel recte explicabitur per corporum gravitatem, vel non recte explicabitur per corporum extensionem, mobilitatem & impenetrabilitatem. Audio nonnullos hanc improbare conclusionem, & de occultis qualitatibus nescio quid mussitare. Gravitatem scilicet occultum esse quid, perpetuo argutari solent; occultas vero causas procul esse ablegandas a philosophia. His autem facile respondetur; occultas esse causas, non illas quidem quarum existentia per observationes clarissime demonstratur, sed has solum quarum occulta est & ficta existentia nondum vero comprobata. Gravitas ergo non erit occulta causamotuum caelestium; siquidem ex phaenomenis ostensum est, hanc yirtutem revera existere. Hi potius ad occultas confugiunt causas ; qui nescio quos vortices, materiae cujusdam prorsus fictitiae & sensibus omnino ignotae, motibus iisdem regendis praeficiunt. Ideone autem gravitas occulta causa dicetur, eoque nomine rejicietur e philosophia, quod causa ipsius gravitatis occulta est & nondum inventa ? Qui sic statuunt, videant nequid statuant absurdi, unde totius tandem philosophiae fundamenta convellantur. Etenim causae continuo nexu procedere solent a compositis ad simpliciora : ubi ad causam simplicissimam perveneris, jam non licebit ulterius progredi. Causae igitur simplicissimae nulla dari potest mechanica explicatio : si daretur enim, causa nondum esset simplicissima. Has tu proinde causas simplicissimas appellabis occultas, & exulare jubebis ? Simul vero exulabunt & ab his proxime pendentes & quae ab illis porro pendent, usque dum a causis omnibus vacua fuerit & probe purgata philosophia. Sunt qui gravitatem praeter naturam esse dicunt, & miraculum perpetuum vocant. Itaque rejiciendam esse volunt, cum in physica praeternaturales causae locum non habeant. Huic ineptae prorsus objectioni diluendae, quae & ipsa philosophiam subruit universam, Vix operae pretium est immorari. Vel enim gravitatem corporibus omnibus inditam esse negabunt, quod tamen dici non potest : vel xxvi EDITORIS PR.^FATIO, eo nomine prceter naturam esse affirmabunt, quod ex aliis corponim affectionibus atque adeo ex causis mechanicis originem non habeat. Dantur certe primariee corporum affectiones ; quae, quoniam sunt primarise, non pendent ab aliis. Viderint igitur annon & hae omnes sint pariter praeter naturam, eoque pariter rejiciendai : viderint vero qualis sit deinde futura philosophia. Nonnulli sunt quibus haec tota physica cselestis vel ideo minus placet, quod cum Cartcsii dogmatibus pugnare & vix conciliari posse videatur. His sua licebit opinione frui ; ex aequo autem agant oportet : non ergo denegabunt aHis eandem libertatem quam sibi concedi postulant Newtoxianam itaque philosophiam, quae nobis verior habetur, rctinere & amplecti Hcebit, & causas sequi per phaenomena comprobatas, potius quam fictas & nondum comprobatas. Ad veram philosophiam pertinct, rerum naturas ex causis vere existentibus derivare : eas vero leges quaerere, quibus voluit summus opifex hunc mundi pulcherrimum ordinem stabiHre ; non eas quibus potuit, si ita visum fuisset. Rationi enim consonum est, ut a pluribus causis, ab invicem nonnihil diversis, idem possit effectus proficisci : haec autem vera erit causa, ex qua vere atque actu proficiscitur ; reHquae locum non habent in philosophia vera. In horologiis automatis idem indicis horarii motus vel ab appenso pondere vel ab intus concluso elatere oriri potest. Quod si oblatum horologium revera sit instructum pondere ; ridebitur qui finget elaterem, & ex hypothesi sic praepropere conficta motum indicis expHcare suscipiet : oportuit enim internam machinae fabricam penitius perscrutari, ut ita motus propositi principium verum explo- ratum habere posset. Idem vel non absimile feretur judiciimi de philosophis iHis, qui materia quadam subtiHssima caelos esse repletos, hanc autem in vortices indesinentur agi voluerunt Nam si phaeno- menis vel accuratissime satisfacere possent ex hypothesibus suis ; veram tamen philosophiam tradidisse, & veras causas motuum ccelestium invenisse nondum dicendi sunt; nisi vel has revera existere, vel saltem aHas non existere demonstraverint Igitur si ostensum fuerit, universorum corporum attractionem habere verum locum in rerum natura ; quinetiam ostensum fuerit, qua ratione motus omnes caelestes abinde solutionem recipiant ; vana fuerit & merito deridenda EDITORIS PR2EFATIO, xxvii objectio, si quis dixerit eosdem motiis per vortices explicari debere, etiamsi id fieri posse vel maxime concesserimus. Non autem conce- dimus : nequeunt enim ullo pacto phaenomena per vortices explicari ; quod ab auctore nostro abunde quidem & clarissimis rationibus evin- citur ; ut somnis plus aequo indulgeant oporteat, qui ineptissimo fig- mento resarciendo, novisque porro commentis omando infelicem operam addicunt Si corpora planetarum & cometarum circa solem deferantur a vorticibus ; oportet corpora delata & vorticum partes proxime ambi- entes eadem velocitate eademque cursus determinatione moveri, & eandem habere densitatem vel eandem vim inertiae pro mole materiae. Constat vero planetas & cometas, dum versantur in iisdem regionibus caelorum, velocitatibus variis variaque cursus determinatione moveri. Necessario itaque sequitur, ut fluidi caelestis partes illae, quae sunt ad easdem distantias a sole, revolvantur eodem tempore in plagas diversas cum diversis velocitatibus : etenim alia opus erit directione & velocitate, ut transire possint planetae ; alia, ut transire possint cometae. Quod cum explicari nequeat; vel fatendum erit, universa corpora caelestia non deferri a materia vorticis ; vel dicendum erit, eorundem motus repetendos esse non ab uno eodemque vortice, sed a pluribus qui ab invicem diversi sint, idemque spatium soli circum- jectum pervadant. Si plures vorticcs in eodem spatio contineri, & sese mutuo pene- trare motibusque diversis revolvi ponantur ; quoniam hi motus debent esse conformes delatorum corporum motibus, qui sunt summe regu- lares, & peraguntur in sectionibus conicis nunc valde eccentricis, nunc ad circulorum proxime formam accedentibus ; jure quaerendum erit, qui fieri possit, ut iidem integri conserventur nec ab actionibus materiae occursantis per tot saecula quicquam perturbentur. Sane si motus hi fictitii sunt magis compositi & difficilius explicantur, quam veri illi motus planetarum & cometarum ; frustra mihi videntur in philosophiam recipi : omnis enim causa debet esse effectu suo sim- plicior. Concessa fabularum licentia, affirmaverit aliquis planetas omnes & cometas circumcingi atmosphaeris, adinstar telluris nostrae ; quae quidem hypothesis rationi magis consentanea videbitur quam hypothesis vorticum. Affirmaverit deinde has atmosphaeras, ex na- EDITORIS PRyEFATIO. tura siia, circa solem moveri & sectiones conicas describere ; qui sane motus multo facilius concipi potest, quam consimilis motus vorticum se invicem permeantium. Denique planetas ipsos & comctas circa solem deferri ab atmosphKris suis credendum esse statuat, & ob repertas motuum cslestium causas iriumphum agat. Quisquis autem hanc fabulam rejiciendam esse putet. idem & alteram fabulam rejiciet: nam ovum non est ovo similius, quam hypothesis atmosph^erarum hypothesi vorticum. Docuit GaliiiTits lapidis projecti & in parabola moti deflexionem a cursu rectilineo oriri a gravitate lapidis in terram, ab occulta sci- licet qualitate. Fieri tamen potest ut alius aliquis, nasi acutioris, philosophus causam allam comminiscatur. Finget igitur ille mate- riam quandam subtilem, qu2e nec visu nec tactu neque ullo sensu percipitur, versari in regionibus qus proxime contlngnnt telluris superficiem. Hanc autem materiam, in diversas plagas, variis & plerumque contrariis motlbus ferri, & Ilneas parabolicas describere contendet. Deinde vero lapidls deflexlonem pulchre sic expediet, & vulgi plausum merebitur. Lapis, inqulet, in fluido illo subtlll natat & cursul ejus obsequendo, non potest non eandem una semitam de- scribere. Fluidum vero movetur in lineis parabolicis ; ergo lapidem in parabola moveri necesse est. Quis nunc non mirabitur acutis- simuni hujusce philosophi ingenium, ex causis mechanlcis, materia scilicet & motu, phjenomena naturae ad vulgi etiam captum prfeclare deducentis ? Quis vero non subsannabit bonum illum Galilmim, qui magno molimine mathematico qualitates occultas, e philosophia feli- citer exclusas, denuo revocare sustinuerit ? Sed pudet nugis diutius immorari. Summa rei huc tandem redlt : cometanim ingens est numerus ; motus eorum sunt summe regulares, & easdem leges cum planetarum motibus observanL Moventur in orbibus conicis. hl orbes sunt valde admodum eccentrici. Feruntur undique in omnes ca^loruni parles, & planetarum regioncs libcrrime pertranseunt, & s^pe contra signo- rum ordinem incedunt. Hsc pha;nomena certissime confirmantur ex observationibus aHtronomicis : & per vortices nequeunt explJcari. Imo, ne quldem cum vorticlbus planetarum conslstere possunt. Co- EDITORIS PR^FATIO. xxix metarum motibus omnino locus non erit; nisi materia illa fictitia penitus e cselis amoveatur. Si enim planetae circum solem a vorticibus devehuntur ; vorticum partes, quae proxime ambiunt unumquemque planetam, ejusdem densitatis erunt ac planeta ; uti supra dictum est Itaque materia illa omnis, quae contigua est orbis magni perimetro, parem habebit ac tellus densitatem : quae vero jacet intra orbem magnum atque orbem satumi, vel parem vel majorem habebit Nam ut constitutio vorticis permanere possit, debent partes minus densae centrum occupare, magis densae longius a centro abire. Cum enim planetarum tempora periodica sint in ratione sesquiplicata distantiarum a sole, oportet partium vorticis periodos eandem rationem servare. Inde vero sequitur vires centrifugas harum partium fore reciproce ut quadrata distantiarum. Quae igitur majore intervallo distant a centro, nituntur ab eodem recedere minore vi : unde si minus densae fuerint, necesse est ut cedant vi majori, qua partes centro propiores ascendere con- antur. Ascendent ergo densiores, descendent minus densae, & locorum fiet invicem permutatio ; donec ita fuerit disposita atque ordinata materia fluida totius vorticis, ut conquiescere jam possit in aequilibrio constituta. Si bina fluida, quorum diversa est densitas, in eodem vase continentur; utique futurum est ut fluidum, cujus major est densitas, majore vi gravitatis infimum petat locum : & ratione non absimili omnino dicendum est, densiores vorticis partes majore vi centrifuga petere supremum locum. Tota igitur illa & multo maxima pars vorticis, quae jacet extra telluris orbem, densitatem habebit atque adeo vim inertiae pro mole materiae, quae non minor erit quam densitas & vis inertiae telluris : inde vero cometis trajectis orietur ingens resistentia, & valde admodum sensibilis ; ne dicam, quae motum eorundem penitus sistere atque absorbere posse merito videatur. Constat autem ex motu cometarum prorsus regulari, nullam ipsos resistentiam pati quae vel minimum sentiri potest ; atque adeo neutiquam in materiam ullam incursare, cujus aliqua sit vis resistendi, vel proinde cujus aliqua sit densitas seu vis inertiae. Nam resistentia mediorum oritur vel ab inertia materiae fluidae, vel a defectu lubricitatis. Quae oritur a defectu lubricitatis, admodum ex- igua est ; & sane vix observari potest in fluidis vulgo notis, nisi valde EDI70EIS PRjEFATIO. tenacia fiicrinl adinstar olei & mellis. Resistentia quae scntitur in aere, aqua, hydrarijyro, & hujusmodi fluidis non tenacibiis fere tota est prioris generis ; & minui non potest per ulteriorem quemcunque gradum sublilitatis, manente fluidi densitale vel vi inerlia:, cui semper proportionalis est hHec resistentia; quemadmodum clarissime demon- stratum est ab auctore nostro in peregregia resistentiarum theoria, qu^ paulo nunc accuratius exponitur, hac secunda vice, & per experi- menta corpomm cadentium plenlus confirmatur. Corpora progrediendo motum suum fluido ambienti paulatim communlcant, & commimicando amlttunt. amittendo autem retardan- tur. Est itaque retardatio motui communicato proportionalis ; motus vero communicatus, ubi datur corporis progredientis velocitas, est ut fluidi densitas ; ergo retardatio seu resistentia erit ut eadem fluidi densitas ; neque ullo pacto tolii potest. nisi a fluido ad partes corporis posticas recurrente restituatur motus amissus. Hoc autem ilici non poterit, nisi impressio fluidi in corpus ad partes postlcas ^qualis fuerit impressioni corporis in fluidum ad partes antlcas, hoc est, nisi velocitas relativa qua fluidum irruit in corpus a tergo, a;qualis fuerit velocitati qua corpus irruit in fluidum, id est. nisi velocitas absoluta fluidi recurrentis duplo major fuerit quam velocitas absoluta fiuidi propulsi ; quod fieri nequit. Nullo iyitur modo tolli potest fluidonim resiatentia, quae oritur ab eorundem densitale & vi inertiar. Itaque concludendum erit ; fluidi cielestis nullam esse vim inertiae, cum nulla sit vls resistendi : nullam esse vim qua mo- tus communicetur, cum nulla slt vis inertia^ : nullam esse vim qua mutatio quiellbet vcl corporibiis singulis vel pluribus inducatur, cum nulla sit vis qua motiis communicetur ; nullam esse omnino efiicaciam, cum nulla sit facultas mutationcm quamlibet inducendi. Quidni ergo hanc hypothesin, qu.x fundamento plane destituitur, quxque natura; rerum explicand<'e ne minimum quidem inservit, In- cptissimam vocare liceat & philosopho prorsus indignam. Qui ca:lo5 materia fiuida repletos esse volunt, hanc vero non inertem esse sta- tuunt ; hi verbis tollunt vacuum, re ponunt. Nam cum hujusmodj matcria fiuida ratione nulla seccrni possit ab Inani spatlo ; disputatio tota fit de renim nominibus, non de naturis. Quod si aliqui sint adeo iisque dediti malerix, ut spatium a corporibus vacuum nullo pacto EDITORIS PR^FATIO, xxxi admittendum credere velint; videamus quo tandem oporteat illos pervenire. Vel enim dicent hanc, quam confingunt, mundi per omnia pleni constitutionem ex voluntate dei profectam esse, propter eum finem, ut operationibus naturse subsidium praesens haberi posset ab aethere subtilissimo cuncta permeante & implente; quod tamen dici non potest, siquidem jam ostensum est ex cometarum phaenomenis, nullam esse hujus aetheris efficaciam : vel dicent ex voluntate dei profectam esse, propter finem aliquem ignotum ; quod neque dici debet, siquidem diversa mundi constitutio eodem argumento pariter stabiliri posset : vel denique non dicent ex voluntate dei profectam esse, sed ex necessitate quadam naturae. Tandem igitur delabi oportet in faeces sordidas gregis impurissimi. Hi sunt qui somniant fato universa regi, non providentia ; materiam ex necessitate sua semper & ubique extitisse, infinitam esse & aeternam. Quibus positis, erit etiam undiquaque uniformis : nam varietas formarum cum necessitate omnino pugnat. Erit etiam immota : nam si necessario moveatur in plagam aliquam determinatam, cum determinata aliqua velocitate ; pari necessitate movebitur in plagam diversam cum diversa velocitate ; in plagas autem diversas, cum diversis velocitatibus, moveri non potest; oportet igitur immotam esse. Neutiquam profecto potuit oriri mundus, pulcherrima formarum & motuum varietate distinctus, nisi ex liberrima voluntate cuncta providentis & gubernantis dei. Ex hoc igitur fonte promanarunt illae omnes quae dicuntur naturae leges : in quibus multa sane sapientissimi consilii, nulla necessitatis apparent vestigia. Has proinde non ab incertis conjecturis petere, sed observando atque experiendo addiscere debemus. Qui vere physicae principia legesque rerum, sola mentis vi & interno rationis lumine fretum, invenire se posse confidit ; hunc oportet vel statuere mundum ex necessitate fuisse, legesque propositas ex eadem necessitate sequi; vel si per voluntatem dei constitutus sit ordo naturae, se tamen, homuncionem misellum, quid optimum factu sit perspectum habere. Sana omnis & vera philosophia fundatur in phaenomenis rerum : quae si nos vel invitos & reluctantes ad hujusmodi principia deducunt, in qui- bus clarissime cernuntur consilium optimum & dominium summum sapientissimi & potentissimi entis ; non erunt haec ideo non admittenda EDITOEIS PRMFATIO. principia, quod quibusdam forsan hominibus mimis grata sJnt futura. His vel miracula vel qualitates occultas dicantur, quae displicent : verum nomina malitiose indtta non sunt ipsis rebus vitio vertenda ; nisi illud fateri tandem velint, utique debere philosophiam in atheismo fundari. Horum hominum gratia non erit labefactanda philosophia, siquidem rerum ordo non vult immutari. Obtinebit igltur apud probos & ^equos judices prsstantissima philosophandi ratio, qu^ fundatur in experimentis & observationibus. Huic vero, dici vlx poterit, quanta lux accedat, quanta dignitas, ab hoc opere praeclaro illustrissimi nostri auctoris ; cujus eximiam ingenii felicitatem, difficillima qusque problemata enodantis, & ad ea porro pertingentls ad qua: nec spes erat humanam menteni assurgere potuisse, merito admirantur & suspiciunt quicunque paulo profundius in hisce rebus versati sunL Claustris ergo rescratis, aditum nobis aperuit ad pulcherrima rerum mysteria. Systcmatls mundani conipagem elegantissimam ita tandem patefecit & penitius perspec- taiidam dedit ; ut ncc ipse, si nunc revivisceret, rex Alphonms vel simplicitatem vel harmonia; gratiam in ea desideraret, Itaque natura^ majestatem propius jam Hcet intueri, & dulctssima conlemplatione frui, conditorum vero ac dominum universorum impensius colere & venerari, qui fructus est philosophise multo uberrimus. Ccecum esse oportet, qui ex optimis & sapientissimis rerum structuris non statim videat fabricatoris omiiipotentis infinitam sapicntiam & bonitatem : insanum, qui profiteri nolit. Extabit igitur eximium Newtoni opus adversus atheonim impetus munitissimum pnesidium : neque enim alicunde felicius, quam ex hac pharetra, contra impiam catcrvam tela deprompserls. Hoc scnsit pridem, & in pererudltis concionibus anglice latineque editis, primus egregie demonstravit vir In omni literarum genere prsclarus idemque bonarum artium fautor eximius Richardus Bentlkius. seculi sui & academix nostr^ magnum ornamentum. collegli nostri ^. Tnnilatts magister dignissimus & integerrlmus. Huic ego me pluribus nomlnibus obstrictum fateri dcbeo : hulc & tuas qux debentiir gratias. lector bcnevole, non denegabis. Is enim. cum a longo tempore celeberrimi auctorls amlcltia intima frueretur. (qua etiam apud posteros censeri non mlnorls a-stlmal, quam propriis scrlptis qu.-e EDITORIS PR^FATIO, xxxiii literato orbi in deliciis sunt inclarescere) amici simul famae & scien- tiarum incremento consuluit Itaque cum exemplaria prioris editiohis rarissima admodum & immani pretio coemenda superessent ; suasit ille crebris efflagitationibus, & tantum non objurgando perpulit denique virum praestantissimum, nec modestia minus quam eruditione summa insignem, ut novam hanc operis editionem, per omnia elimatam denuo & egregiis insuper accessionibus ditatam, suis sumptibus & auspiciis prodire pateretur : mihi vero, pro jure suo, pensum non ingratum demandavit, ut quam posset emendate id fieri curarem. CatitabrigicB^ Maii 12, 17 13. RoGERUS CoTES collegii S. Trinitatis socius, astronomiae & philosophiae experimentalis professor Plumianus. AUCTORIS PR^FATIO ■ IN EDITIONEM TERTIAM. T N Editione hacce tertia, quam Henricus Pemberton M.D. vir karum rerum peritissimus curavit, nojmulla in libro secundo de resistentia mediorum paulo /usius explicantur quam antea^ & adduntur experim^nta nova de resistentia gravium qtice cadunt in aere. hi libro tertio argumentum qua lunam in orbe suo per gravitatem retineri probatury paulo fusius exponitur : & novce adduntur observationes de proportione diametrorum yovis ad invicem a D. Poundio /actcr, Adduntur etiam observatiofies aliquot cometce illius qui anno 1680 apparuit, a D. Kirk mense Novembri in Germania habitcB, quce nupcr ad manus fiostras venerunt^ & quarum ope constet qtiam prope orbes parabolici motibus cometarum respondent. Et orbita cometce illius, computante Halleio, paulo accuratius determifiatur quam anteay idque in ellipsi. Et ostefiditur cometam in hac orbita elliptica, per novem ccelorum signa^ non vtinus accurate cursum peregissCy quam solerit plaftetce in orbitis ellipticis per astronomiam dejinitis moveri. Orbis etiam cometcB qui anno 1723 apparuit^ a D. Bradleio astronomice apud Oxonienses professore comptitatus, adjicitur. IS. NEWTON. Dabam Lofuiini, Jan. 12, 1725-6. INDEX CA P I TU M TOTIUS OPERIS. Pag. Definitiones, I AXIOMATA, SIVE LeGES MoTUS, I3 DE MOTU CORPORUM LIBER PRIMUS. Sect. I. De methodo rationum primarum & ^ilttmartim^ . 28 II. De tnventione vtrium cefitripetarumy . . .38 III. De 7710 tu corpoT^m in conicis sectionibus eccentT^ciSy 54 IV. De i7ive7itio7te orbium ellipticorumy parabolicorum & hyperbolicorum ex umbilico datOy . . .65 V. De inventio7ie orbium ubi umbilicus ne^iter datur^ . 73 VI. De i7tve7itio7te motuum in orbibus datisy . .104 VI I. De corporu7n asce7isu & descensu rectilineo, . . 112 VIII. De inventione orbiu7n in quibus corpora viribus quibuscunque centripetis agitata revolvuntur^ . 123 I X. De motu corporum i7t orbibus mobilibuSy deque motu apsidum, . . . . * . . . .129 X. De m^tu corporum in stiperficiebu^ datiSy deque fu7tependulorum motu reciproco^ . . .142 XI. De motu corporum viribus centripetis se mutuo petentium, . . . . . . .160 XII. De corpo7^m sphcericorum viribus attractivisy . 189 XIII. De corporum non sphcericorunt viribus attractivisy 210 XIV. De motu corporum mi^timorum, qucB vi^nbus cent^n,- petis ad singulas mag7ti alictijus corporis partes tendentibus agitantur, . . . . .222 xxxvi INDEX CAPITUM. DE MOTU CORPORUM LIBER SECUNDUS. Sect. I. De mottc corporum quibiis resistittir in ratione velocitatiSy . . . . . . .230 II. De motu corporum quibus resistitur in duplicata ratione velocitatis^ . . . . . .239 III. De motu corporum quibus resistitur partim in ratione velocitatis^ partim in ejusdem ratione dtiplicata, . . . . . . .265 IV. De corporum circulari motu in msdiis resistentibus^ 274 V. De densitate & compressione fluidorum^ deque hydro- stattca^ ....... VI. De nwtu & resistentia corporum funepe)iduloru7n, VII. De ntotufluidorum & resistentia projectilium, VIII. De motu per fluida propagatOy I X. De motu circulari fluidorum^ .... DE MUNDI SYSTEMATE LIBER TERTIUS. 282 294 318 357 374 Regul^ Philosophandi, 387 PHiENOMENA, .......... 390 Propositiones, 395 ScHOLiuM General?:, 526 PHILOSOPHI.E NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA DEFINITIONES. DEFINITIO I. Quantitas materue est mensura ejusdem orta ex illius densitate et magnitudine conjunctim. AER densitate duplicata, in spatio etiam duplicato, fit quadruplus ; in triplicato sextuplus. Idem intellige de nive & pulveribus per compressionem vel liquefactionem condensatis. Et par est ratio corporum omnium, quae per causas quascunque diversimode conden- santur. Medii interea, si quod fuerit^ interstitia partium libere per- vadentis, hic nullam rationem habeo. Hanc autem quantitatem sub nomine corporis vel massae in sequentibus passim intelligo. Innotescit ea per corporis cujusque pondus : Nam ponderi proportionalem esse reperi per experimenta pendulorum accuratissime instituta, uti posthac docebitur. DEFINITIO II. Quantitas motus est mensura gusdem orta ex velocitate et quantitate maieruB conjunctim. Motus totius est summa motuum in partibus singulis ; ideoque in corpore duplo majore, aequali cum velocitate, duplus est, & dupla cum velocitate quadruplus. y DEFJNJTIONES. DEFINITIO III. Materics vis insita est potentia resistendi^ qua corpus U7tumquodquey quantum in se esty perseverat in statu suo vel quiesce^idi vel movendi uni/ormiter in directum. Haec semper proportionalis est suo corpori, neque differt quic- quam ab inertia massse, nisi in modo concipiendi. Per inertiam materiae fit, ut corpus omne de statu suo vel quiescendi vel movendi difficulter deturbetur. Unde etiam vis insita nomine significantissimo vis inertise dici possit. Exercet vero corpus hanc vim solummodo in mutatione status sui per vim aliam in se impressam facta ; estque exercitium illud sub diverso respectu & resistentia & impetus : Resistentia, quatenus corpus ad conservandum statum suum reluctatur vi impressae ; impetus, quatenus corpus idem, vi resistentis obstaculi difficulter cedendo, conatur statum obstaculi illius mutare. Vulgus resistentiam quiescentibus & impetum moventibus tribuit : sed motus & quies, uti vulgo concipiuntur, respectu solo distinguuntur ab invicem; neque semper vere quiescunt, quae vulgo tanquam quiescentia spectantur. DEFI NITIO IV. Vis impressa est actio in corpus exercita^ ad mutandum gus statum vel quiescendi vel movendi uniformiter in directum. Consistit haec vis in actione sola, neque post actionem permanet in corpore. Perseverat enim corpus in statu omni novo per solam vim inertiae. Est autem vis impressa diversarum originum, ut ex ictu, ex pressione, ex vi centripeta. DEPINITIONES. DEFINITIO V. Vis centripeta esty qua corpora versus punctum aliquody ta?iquam ad centrum, undique trakuntur, impelluntur^ vel utcunque tendunt, Hujus generis est gravitas, qua corpora tendunt ad centrum terrse ; vis magnetica, qua ferrum petit magnetem ; & vis illa, quae- cunque sit, qua planetse perpetuo retrahuntur a motibus rectilineis, & in lineis curvis revolvi coguntur. Lapis, in funda circumactus, a circumagente manu abire conatur ; & conatu suo fundam distendit, eoque fortius quo celerius revolvitur; &, quamprimum dimittitur,. avolat. Vim conatui illi contrariam, qua funda lapidem in manum perpetuo retrahit & in orbe retinet, quoniam in manum ceu orbis centrum dirigitur, centripetam appello. Et par est ratio corporum omnium, quae in, gyrum aguntur. Conantur ea omnia a centris orbium recedere ; & nisi adsit vis aliqua conatui isti contraria, qua cohibeantur & in orbibus retineantur, quamque ideo centripetam appello, abibunt in rectis lineis uniformi cum motu. Projectile, si vi gravitatis destitueretur, non deflecteretur in terram, sed in linea recta abiret in coelos ; idque uniformi cum motu, . si modo aeris resistentia tolleretur. Per gravitatem suam retrahitur a cursu rectilineo & in terram perpetuo flectitur, idque magis vel minus pro gravitate sua & velocitate motus. Quo minor fuerit ejus gravitas pro quantitate materiae, vel major velocitas quacum projicitur, eo minus deviabit a cursu rectilineo & longius perget. Si globus plum- beus, data cum velocitate secundum lineam horizontalem a montis alicujus vertice vi pulveris tormentarii projectus, pergeret in linea curva ad distantiam duorum milliarium, priusquam in terram deci- deret : hic dupla cum velocitate quasi duplo longius pergeret, & decupla cum velocitate quasi decuplo longius : si modo aeris resi- stentia tolleretur. Et augendo velocitatem augeri posset pro lubitu distantia in quam projiceretur, & minui curvatura lineae quam de- scriberet, ita ut tandem caderet ad distantiam graduum decem vel triginta vel nonaginta; vel etiam ut terram totam circuiret vel denique ut in coelos abiret, & motu abeundi pergeret in infinitum. Et eadem ratione, qua projectile vi gravitatis in orbem flecti posset & DEFINITIONES. terram totam circuire, potest & luna vel vi gravitatis, si modo gravJs sit, ve! alia quacunque vi, qua in terram urgeatur, retrahi semper a cursu rectilineo terram versus, & in orbem suum flecti : & sine tali vi luna in orbe suo retineri non potest. H^ec vis, si justo minor esset, non satis flecteret lunam de cursu rectilineo : si justo major, plus satis flecteret, ac de orbe terram versus deduceret. Requiritur quippe, ut sit justae magnitudinis : & Mathematicorum est invenire vim, qua corpus in dato quovis orbe data cum velocitate accurate retineri possit; & vicissim invenire viam curvilineam, in quam corpus e dato quovis loco data cum velocitate egressum a data vi flectatur, Est autem vis hujus centripets quantitas trium generum, absoluta, acceleratrix, & motrix. DEFINITIO VI. Vis centripet. Nam quoniam vis JV agit secun- dum lineam A C ipsi BD parallelam, hrec vis per legem 1 1 nihil LEGES MOTUS. 15 mutabit velocitatem accedendi ad lineam illam BD a vi altera genitam. Accedet igitur corpus eodem tempore ad lineam BDy sive vis N imprimatur, sive non ; atque ideo in fine illius temporis reperietur alicubi in linea illa BD. Eodem argumento in fine temporis ejusdem reperietur alicubi in linea CDy & idcirco in utri- usque linese concursu D reperiri necesse est Perget autem motu rectilineo ah A zd D per legem i . COROLLARIUM II. B^ hinc patet compositio vis directce AD ex viribtis quibusvis obliquis AB c2f BD, c2f vicissim resolutio vis cujusvis directcB AD in obliquas quascunque AB <5t* BD. Quce quidem compositio & resolutio abunde confirmatur ex m^chanica. Ut si de rotae alicujus centro O exeuntes radii inaequales O My O N filis M A, N P sustineant pondera A & P, & quaerantur vires ponderum ad movendam rotam : Per centrum O agatur recta K O L filis perpendiculariter occurrens in K and Z, centroque O & inter- vallorum O Ky O L majore OL describatur circulus occurrens filo M A in /?: & actae rectse OD parallela sit AC, & perpendicu- laris DC. Quoniam nihil refert, utrum filorum puncta K, L, D affixa sint an non affixa ad planum rotae ; pondera idem valebunt, ac si suspenderentur a punctis K & L vel D & L, Ponderis autem A exponatur vis tota per lineam A D, & haec resolvetur in vires A Cy CDy quarum A C trahendo radium OD directe a centro nihil valet ad movendam rotam; vis autem altera D C, trahendo radium D O perpendiculariter, idem i6 AXIOMATA, srVE valet, ac si perpendiculariter traheret radium O L ipsi O D ^qualem ; hoc est, idem atque pondus P, si modo pondus illud sit ad pondus A ut vis j9 C ad vim DA, id est (ob similia triangula ADC, DOK.) ut OK z.d OD seu O L. Pondera igitur A & P, qu;e sunt reciproce ut radii in directum positi OK & OL, idem pollebunt, & sic consistent in aequilibrio : qus est proprietas notissima Hbrae, vectis, & axis in peritrochio. Sin pondus alterutrum sit majus quam in hac ratione, erit vis ejus ad movendam rotam tanto major. Quod si pondus^ ponderi P sequale partim suspendatur filo /^/>, partim incumbat plano obliquo / G: agantur / //, N H^ prior horizonti, posterior plano / G perpendicularis ; & si vis ponderis p deorsum tendens, exponatur per lineam / H, resolvi potest hsec in vires p N, HN. Si filo / N per- pendiculare esset planum aliquod P Q, secans planum alterum p G in linea ad horizontem parallela ; & pondus p his planis P Q^P G solummodo incumberet ; urgeret illud ha;cplanaviribus/ N, HN, perpendiculariter nimirum planum p Q vi p N, & planum p G v\ H N. Ideoque si tollatur planum p Q, ut pondus tendat filum ; quoniam filum sustinendo pondus jam vicem prsestat plani sublati, tendetur illud eadem vi / N, qua planum antea urgebatur. Unde tensio fili hujus obliqui erit ad tensionem fili alterius perpendicularis PN, Ml p N ■aA. p H. Ideoque si pondus / sit ad pondus A in ratione, quK componitur ex ratione reciproca minimarum distantiarum filorum suorum p N, A Af a cenlro rots. & ratione directa p H ad p N; pondera idem valebunt ad rotam movendam, atque ideo se mutuo sustinebunt. ut quilibet experiri potest Pondus autem p, planis illis duobus obliquis incumbens, rationem habet cunei inter corporis fissi facies intemas : & inde vires cunei & mallei innotescunt : utpote cum vis qua pondus fi urget planum / Q sit ad vim, qua idem vel gravitate sua vel ictu mallei impelHtur LEGES MOTUS. IT secundum Hneam p H \n plana, ut/ N ^Ap H ; atque ad vim, qua ui^et planum alterum/ G,vX p N zA N H. Sed & vis cochleae per similem virium divisionem colligitur ; quippe quae cuneus est a vecte impulsus. Usus igitur corollarii hujus latissime patet, & late patendo veritatem ejus evincit ; cum pendeat ex jam dictis me- chanica tota ab auctoribus diversimode demonstrata. Ex hisce enim facile derivantur vires machinarum, quae ex rotis, tympanis, trochleis, vectibus, nervis tensis & ponderibus directe vel oblique ascendentibus, caeterisque potentiis mechanicis componi solent, ut & vires tendinum ad animalium ossa movenda. COROLLARIUM III. Qtiantitas motus qtue colligitur capiendo suntmam motuum fac- torum ad eandem partemy & differentiam factorum ad contrarias, non mutatur ab aciiofie corporum inter se. Etenim actio eique contraria reactio aequales sunt per legem iii, ideoque per legem ii aequales in motibus efficiunt mutationes versus contrarias partes. Ergo si motus fiunt ad eandem partem ; quicquid additur motui corporis fugientis, subducetur motui corporis insequentis sic, ut summa maneat eadem quae prius. Sin corpora obviam eant ; aequalis erit subductio de motu utriusque, ideoque differentia motuum factorum in contrarias partes manebit eadem. Ut si corpus sphaericum A sit triplo majus corpore sphaerico B, habeatque duas velocitatis partes ; & B sequatur in eadem recta cum velocitatis partibus decem, ideoque motus ipsius A sit ad motum ipsius By ut sex ad decem : ponantur motus illis esse partium sex & partium decem, & summa erit partium sexdecim. In corporum igitur concursu, si corpus A lucretur motus partes tres vel quatuor vel quinque, corpus B amittet partes totidem, ideoque perget corpus A post reflexionem cum partibus novem vel decem vel undecim, & B cum partibus septem vel sex vel quinque, existente semper summa partium sexdecim ut prius. Si corpus A lucretur partes novem vel decem vel undecim vel duodecim, ideoque progrediatur post concursum cum partibus quindecim vel sexdecim vel septendecim vel octodecim ; corpus By amittendo tot partes quot A lucratur, B AXWAfATA, SliE vel cum una parte progredietur amissis partibus novetn, vel quiescet amisso motu suo progressivo partium decem, vel cum una parte i-egredietur amisso motu suo & (ut ita dicam) una parte amplius, vel regredietur cum partibus duabus ob detractum motum progres- sivum partium duodecim. Atque ita summs motuum conspirantium 15+ I vel 16 + 0, & differentiBe contrariorum 17— i & 18 — 2 semper erunt partium sexdecim. ut ante concursum & reflexionem. Cog- nitis autem motibus quibuscum corpora post reflexionem pergent, invenietur cujusque velocitas, ponendo eam esse ad velocitatem ante reflexionem, ut motus postest ad motum ante. Ut in casu ullimo, ubi corporis A motus erat partium sex ante reflexionem & partium octodecim postea, & velocitas partium duarum ante reflexionem ; invenietur ejus velocitas partium sex post reflexionem, dicendo, ut motus partes sex ante reflexionem ad motus partes octodecim postea, ita velocitatis partes du^e ante reflexionem ad velocitatis partes sex postea, Quod si corpora vel non sphaerica vel diversis in rectis moventia incidant in se mutuo oblique, & requirantur eorum motus post reflexionem ; cognoscendus est situs plani a quo corpora concur- rentia tangimtur in puncto concursus : dein corporis utriusque motus (per Corol. 11.) distinguendus est in duos, unum huic plano per- pendicularem, alterum eidem parallelum : motus autem paralleli, propterea quod corpora agant in se invicem secundum lineam huic plano perpendicularem, retinendi sunt iidem post reflexionem atque antea ; & motibus perpendicularibus mutationes Gcquales in partes contrarias tribuenda: sunt sic, ut summa conspirantium & differentia contrariorum maneat eadem quai prius. Ex hujusmodi reflexionibus oriri etiam solent motus circulares corporum circa centra propria. Sed hos casus in sequentibus non considero, & nimis longum esset omnia huc spectantia demonstrare. LEGES MOTUS. COROLLARIUM IV. Commiine gravitatis centrum corporum duorum vel plurium, ab ac- tionibits corporum inter se, non inutat statum sujim vel motus vel guietis; & propterea corporum omnium in se mutuo agentium (exclusis actionibus & impedimentis externis) commune centrum gravitatis vel quiescit vel movetur uniformiter in directum. Nam si puncta duo progrediantur uniformi cum motu in lineis rectis, & distantia eorum dividatur in ratione data. punctum dividens vel quiescit vel progreditur uniformiter in linea recta. Hoc postea in lemmate xxiii ejusque corollario demonstratur, si punctorum motus fiant in eodem plano; & eadem ratione demonstrari potest, si motus illi non fiant in eodem plano. Ergo si corpora quotcunque moventur uniformiter in lineis rcctis, commune centrum gravitatis duorum quorumvis vel quiescit vel progreditur uniformiter in linea recta; propterea quod linea, horum corporum centra in rectis uni- formiter progredientia jungens, dividitur ab hoc centro communi in ratione data. Similiter & commune centnim horum duorum & tertii cujusvis,vel quiescit vel progreditur uniformiter in linearecta; propterea quod ab eo dividitur distantia centri communis corporum duorum & centri corporis tertii in data ratione. Eodem modo & commune centrum horum trium & quarti cujusvis vel quiescit vel progreditur uniformiter in linea recta; propterea quod ab eo divi- ditur distantia inter centrum commune trium & centrum quarti in data ratione, & sic in infinitum. Igitur in systemate corporum, qua actionibus in se invicem aliisque omnibus in se extrinsecus impressis omnino vacant, ideoque moventur singula uniformiter in rectis singulis, commune omnium centrum gravitatis vel quiescit vel movetur uniformiter in direclum. Porro in systemate duorum corporum in se invicem agentium, cum distantise centrorum utriusque a communi gravitatis centro sint reciproce ut corpora; erunt motus relativi corporum eorundem. vel accedendi ad centrum illud vel ab eodem recedendi, jequales inter se. Proinde centrum illud a motuum £equalibus mutationibus in 20 AX/OAfJTJ, SIVE partes contrarias factis, atqiie ideo ab actionibus horum corporum inter se. nec protnovetur nec retardatur nec mutationem patitur in statu suo quoatl motum vel quietem. In systemate autem cor- porum plurium, quoniam duorum quorumvis in se mutuo agentium commune gravitatis centmm ob actionem illam nuliatenus mi statum suum : & reliquorum. quibuscum actio illa non intercedit, commune gravitatis centrum nihil inde patitur ; distantia autem horum duorum centrorum dividitur a communi corporum omnium centro in partes summis totalibus corponim quorum sunt centra reciproce proportionales ; ideoque centris illis duobus statum suum movendi vel quiescendi servantibus. commune omnium centrum servat etiam statum suum : manifestum est quod commune illud omnium centrum ob actiones binorum corporum inter se nunquam mutat statum suum quoad motum & quietem, In tali autem syste- mate actiones omnes corporum inter se, vel inter bina sunt corpora, vel ab actionibus inter bina composit.x ; & propterea communi om- nium centro mutationem in statu motus ejus vel quietis nunquam inducunt. Quare cum centrum illud ubi corpora non agunt in se invicem. vel quiescit. vel in recta aliqua progreditur uniformiter;. perget idem. non obstantibus corporum actionibus inter se, vel semper quiescere, vel semper progredi uniformiter in directum nisi a viribus in systema extrinsecus impressis deturbetur de hoc statu. Est igitur systematis corporum plurium lex eadem, quae corporis solitarii, quoad perseverantiam in statu motus vel qutetis. Motus enim progressivus seu corporis solitarii seu systematis corporum ex motu centri gravitatis ^estimari semper debet. COROLLARIUM V. Corporum daio spaiio itulusorum iidem mnt molus inter se, sivt spa/ium illttd quieseai, sive moveaiur idetn unifomtiter in direetum sine motu circulari. Nam differentiae motuum tendentium ad eandem partem, & summie tendentium ad contrarias, eardem sunt sub initio in utroque casu (ex hyp>othesi) & ex his summis vel differentiis oriuntur con- LEGES MOTUS, 2 1 gressus & impetus quibus corpora se mutuo feriunt. Ergo per legem 1 1 aequales erunt congressuum effectus in utroque casu ; & propterea manebunt motus inter se in uno casu aequales motibus inter se in altero. Idem comprobatur experimento luculento. Motus omnes eodem modo se habent in navi, sive ea quiescat, sive moveatur uniformiter in directum. COROLLARIUM VI. Si corpora moveantMr quonwdocunqtie inter se, & a viribus accelera- tricibus ceqtialidus secundum lineas parallelas urgeantur; pergeni omnia eodem modo moveri inter se, ac si viribus illis non essent incitata. Nam vires illae aequaliter (pro quantitatibus movendorum cor- porum) & secundum Hneas parallelas agendo, corpora omnia aequaliter (quoad velocitatem) movebunt per legem 1 1 . ideoque nunquam mutabunt positiones & motus eorum inter se. Scholium, Hactenus principia tradidi a mathematicis recepta & experientia multiplici confirmata. Per leges duas primas & corollaria duo prima GalilcBus invenit descensum gravium esse in duplicata ratione tem- poris, & motum projectilium fieri in parabola; conspirante ex- perientia, nisi quatenus motus illi per aeris resistentiam aliquantulum retardantur. Corpore cadente gravitas uniformis, singulis temporis particulis aequalibus aequaliter agendo imprimit vires aequales in corpus illud, & velocitates aequales generat : & tempore toto vim totam imprimit & velocitatem totam generat tempori proportionalem. Et spatia temporibus proportionalibus descripta, sunt ut velocitates & tempora conjunctim ; id est in duplicata ratione temporum. Et corpore sursum projecto gravitas uniformis vires imprimit & velo- citates aufert temporibus proportionales ; ac tempora ascendendi ad altitudines summas sunt ut velocitates auferendae, & altitudines illae sunt ut velocitates ac tempora conjunctim, seu in duplicata ratione AXIOMATA, SJVE velocitatum. Et corporis secundum rectam quamvis projecti motus a projectione oriundus cum motu a gravitate oriundo componi- tur. Ut si corpus yf motu solo projectionis dato tempore describere posset rectam A B &. motu so!o cadendi eodem tempore describere posset ahitudinem A C: compleatur parallelogrammum A B D C. & corpus illud motu composito repe- rietur in fine temporis in loco D ; 81 curva linea AED, quam corpus illud describet, erit parabola quam recta A £ tangit in A, & cujus ordinata BD est ut ABq. Ab ilsdem legibus & corollariis pendent demonstrata de temporibus oscillantium pendulorum, sufiTragante horologiorum experientia quotidiana. Ex his iisdem & lege tertia Christophorus Wre7imis eques auratus, yohannes Wallisius S. T.D. & Christiamis Hugeniiis, ^tatis superioris geome- trarum facile principes, regulas congressuum & reflexionum durorum corporum seorsim invenerunt, & eodem fere tempore cum Socictate Regia communicarunt, inter se (quoad has leges) omnino conspirantes : & primus quidem Wallisius. deinde Wrmnus & Hugenius inventum prodiderunt. Sed & veritas comprobata est a Wrenno coram Regia Socielate per experimentum pendulorum : quod etiam Clarissmms Mariottus libro integro exponere niox dignatus est, Verum, ut hoc experimentum cum theoriis ad amussim congruat, habenda est ratio, cum resistentias aeris. tum etiam vis elasticas concurrentium corporum. Pendeant corpora sphairica A, B fiUs parallelis & a;qualibus A C. B D, a centris C, D. His centris & intervallis de- scribantur semicirculi E A F, - „ .. r, ,,11 GBH radiis CA, DB bisecti. r~[ ~" Trahatur corpus A ad arcus \ \ EAF punctum quodvis R, & s\ \ (subducto corpore B) demitta- \\ \ tur inde, redeatque post unam \/\ oscillationem ad punctum V. "■ Est R V retardatio ex resisten- tia aeris. Hujus 7? F fiat S T pars quarta sita Jn medio, ita scilicet MXRS^i TV aquentur, sitque ^ 6" ad ^ T ut 3 ad 2. Et ista S T exhibebit retardationem in descensu ab ^ ad A quam proxime. LEGES MOTUS. 23 Restituatur corpus B in locum suum, Cadat corpus A de puncto S, & velocitas ejus in loco reflexionis j4 sine errore seiisibili tanta erit, ac si in vacuo cecidisset de loco T. Exponatur igitur h^ec velocitas per chordam arcus TA. Nam velocitatem penduli in puncto infimo esse ut chordam arcus, quem cadendo descripsit, propositio est geometris notissima. Post reflexionem perveniat corpus A ad locum s, & corpus B ad locum i. Tollatur corpus B & inveniatur locus z' ; a quo si corpus A demittatur & post unam oscillationem redeat ad locum r, sit s / pars quarta ipsius rv sita in medio, ita videlicet ut r s & i v Equentur ; & per chordani arcus i A exponatur velocitas, quam corpus A proxime post reflexionem habuit in loco A. Nam / erit locus ille verus & correctus, ad quem corpus A, sublata aeris reslstentia, ascendere debuisset. Simili methodo corrigendus erit locus k, ad quem corpus B ascendit, & inveniendus locus /, ad quem corpus illud ascendere debuisset in vacuo. Hoc pacto experiri Hcet oninia, perinde ac si in vacuo constituti essemus. Tandem ducendum erit corpus A (ut ita dicam) in chordam arcus TA, quie velocltatem ejus e.xhibet, ut habeatur motus ejus in loco A proxime ante reflexionem ; deinde in chordam arcus / A, ut habeatur motus ejus in loco A proxime post reflexionem. Et sic corpus B ducendum erit in chordam arcus B i, ut habeatur motus ejus proxime post refle.xionem. Et simili melhodo, ubi corpora duo simul demittuntur de locls diversis, inveniendi sunt motus utriusque tam ante, quam post reflexionem ; & tum demum conferendi sunt motus inter se & colligendi efiectus reflexionis. Hoc modo in pendulis pedum decem rem tentando, Idque in corporibus tam in^eqiialibus quam aequali- bus, & faciendo ut corpora de intervallis amplissimis, puta pedum octo vel duodecim vel sexdecim, concurrerent ; reperi semper sine errore trium digitorum in mensuris, ubi corpora sibi mutuo directe occurre- bant, aequales esse mutationes motuum corporibus in partes contrarias illats, atque ideo actionem & reactionem semper esse sequales. Ut si corpus A incidebat in corpus B quiescens cum novem partibus motus, & amissis septem partibus pergebat post reflexionem cum duabus ; corpus B resiliebat cum partibus istis septem. Si corpora obviam ibant. A cum duodecim partibus & B cum sex, & redibat A cumduabus; redibat j9 cum octo, facta detractione partiuni quatuorde- dm utrinque. De motu ipsius A subducantur partes duodecim & resta- AXIOMATA, SIVE bit nihil : subducantur aliie partes duai, & fiet motus duarum par- tium in plagam contrariam : & sic de motu corporis B partium sex subducendo partes qiiatuordeclm, fient partes octo in plagani contrariam. Quod si corpora ibant ad eandem plagam, A veloclus cum partibus quatuordecim, & B tardius cum partibus quinque, & post reflexionem pergebat A cum quinque partibus ; perge- bat B cum quatuordeclm, facta translatione partium novem de A in B. Et sic in reliquts. A congressu & collisione cor- porum nunquam mutabatur quantitas motus, quce ex summa motuum conspirantium & differentia contrariorum colligebatur, Nam errorcm digiti unius & alterius in mensuris tribuerim difiicultati peragendi singula satis accurate, Difficile erat, tum pendula simul demittere sic, ut corpora in se mutuo impingerent in loco infimo A B : tum loca s, k notare, ad quae corpora ascendebant post concursum. Sed & in ipsis corporibus pendulis inarqualis partium densitas. & textura aliis de causis ir- regularis, errores inducebant. Porro nequis objiciat regiilam, ad quam probandam inventum est hoc experimentum, pnesupponere corpora vel absolute dura esse, vel saltem perfecte elastica, cujusmodi nulla reperiuntur in com- positionibus naturalibus ; addo quod experimcnta jam dcscripta succedunt in corponbus mollibus sque ac in duris. nimirum a con- ditione duritiei neutiquam pendentia. Nam si regula illa in cor- poribus non perfecte duris tentanda est, debebit solummodo reflexio minui in certa proportione pro quantitate vis elasticae. In theoria Wrentti & Hugenii corpora absolute dura rcdeunt ab invicem cum velocitate congressus. Certius id afiirmabitur de perfecle elasticis. In imperfecte elasticis velocitas reditus minucnda est simul cum vi elastica ; proptcrea quod vis iila, (nisi ubi partes corporum ex congressu Ia.duntur, vel extensionem aliqualem quasl sub malleo paiiuntur,) certa ac determinata sit (quantum sentio) faciatque ut corpora redeant ab invicem ciim velocitate relativa, quae sit ad relativam velocitatem concursus in data ratione. Id in pilis ex LEGES MOTUS. 25 lana arcte conglomerata & fortiter constricta sic tentavi. Primum demittendo pendula & mensurando reflexionem, inveni quantitatem vis elasticae ; deinde per hanc vim determinavi reflexiones in aliis casibus concursuum, & respondebant experimenta. Redibant semper pilae ab invicem cum velocitate relativa, quae esset ad velocitatem relativam concursus ut 5 ad 9 circiter. Eadem fere cum velocitate redibant pilae ex chalybe : aliae ex subere cum paulo minore : in vitreis autem proportio erat 15 ad 16 circiter. Atque hoc pacto lex tertia quoad ictus & reflexiones per theoriam comprobata est, quae cum experientia plane congruit. In attractionibus rem sic breviter ostendo. Corporibus duobus quibusvis A, B se mutuo trahentibus, concipe obstaculum quodvis interponi, quo congressus eorum impediatur. Si corpus alterutruni A magis trahitur versus corpus alterum By quam illud alterum B in prius Ay obstaculum magis urgebitur pressione corporis A quam pressione corporis B; proindeque non manebit in aequiUbrio. Prae- valebit pressio fortior, facietque ut systema corporum duorum & obstaculi moveatur in directum in partes versus B, motuque in spatiis liberis semper accelerato abeat in infinitum. Quod est absurdum & legi primae contrarium. Nam per legem primam debebit systema perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, proindeque corpora aequaliter urgebunt obstaculum, & idcirco aequaliter trahentur in invicem. Tentavi hoc in magnete & ferro. Si haec in vasculis propriis sese contingentibus seorsim posita, in aqua stagnante juxta fluitent; neutrum propellet alterum, sed aequalitate attractionis utrinque sustinebunt conatus in se mutuos, ac tandem in aequilibrio constituta quiescent. Sic etiam gravitas inter terram & ejus partes mutua est. Sece- tur terra /^/ plano quovis ^6^ in partes duas EGF & EGI: & aequalia erunt harum pondera in se mutuo. Nam si plano alio //A" quod priori EG parallelum sit, pars major EG/ secetur in partes duas EGKH y| & HKIy quarum HKI aequalis sit parti prius abscissae EFG : manifestum est quod pars media EGKH pondere proprio in neutram partium extremarum propendebit, 36 AXJOMATA, SIVE sed inter utramque in squilibrio, ut ita dicam, suspendetur, & quiescet. Pars autem extrema HKI toto suo pondere incumbet in partem mediam, & urgebit illam in partem alteram extremam EGF ; ideoque vis qua partium H K I 8c E G K H snmma. E G I / tendit versus partem tertiam EGF, sequalis / est ponderi partis H K I, id est ponderi W partis tertije EGF. Et propterea pondera partium duarum EGI, EGF in se mutuo sunt Eequalia, uti volui ostendere. Et nisi pondera illa aequalia essent, terra tota in libero £ethere Buitans ponderi majori cederet, & ab eo fugiendo abiret in infinitum, Ut corpora in concursu & reflexione idem pollent, quorum velocitates sunt reciproce ut vires insitas : sic in movendis instrumentis mechanicis ageniia idem pollent & conatibus contrariis se mutuo sustinent, quorum velocitates secundum determinationem virium scstimatae, sunt reciproce ut vires. Sic pondera ^quipollent ad movenda brachia librae, quie oscillante hbra sunt reciproce ut eorum velocitates sursum & decrsum ; hoc est, pondera, si recta ascendunt & descendunt. a^quipollent, qu^e sunt reciproce ut punc- torum a quibus susptenduntur distanti^ ab axe librEc ; sin planis obliquis aiiisve admolis obstaculis impedita ascendunt vel descendunt oblique, ^quipollent. qus sunt reciproce ut ascensus & descensus, quatenus facti secundum perpendiculum : idque ob determlnationem gravitatis deorsum. Similiter in trochlea seu polyspasto vis manus funem directe trahentis, quEc sit ad pondus vel direcle vel oblique ascendens ut velocitas ascensus perpendicularis ad velocitatem manus funem trahentis, sustinebit pondus. In horologiis & similibus instrumentis, qus ex rotulis commissis constructa sunt, vires contrarix ad motum rotularum promovendum & impe- diendum, si sunt reciproce ut velocitates partium rotularum in quas imprimuntur, sustinebunt se mutuo. Vis cochlese ad premendum corpus est ad vim manus manubrium circumagentis. ut circularis velocitas manubrii ea in parte ubi a manu urgetur, ad velocitatem progressivam cochles versus corpus pressum. Vires quibus Cu- neus urget partes duas ligni fissi sunt ad vim mallei in cuneum, ut LEGES MOTUS, 2 7 prpgressus cunei secundum determinationem vis a malleo in ipsum impressae, ad velocitatem qua partes ligni cedunt cuneo, secundum lineas faciebus cunei perpendiculares. Et par est ratio machinarum omnium. Harum efficacia & usus in eo solo consistit, ut diminuendo velo- citatem augeamus vim, & contra : Unde solvitur in omni aptorum instrumentorum genere problema, Datum pondus data vi movendiy aliamve datam resistentiam vi data superandi. Nam si machinae ita formentur, ut velocitates agentis & resistentis sint reciproce ut vires ; agens resistentiam sustinebit : & majori cum velocitatum dis- paritate eandem vincet Certe si tanta sit velocitatum disparitas, ut vincatur etiam resistentia omnis, quae tam ex contiguorum & inter se labentium corporum attritione, quam ex continuorum & ab invicem separandorum cohaesione & elevandorum ponderibus oriri solet; superata omni ea resistentia, vis redundans accelerationem motus sibi proportionalem, partim in partibus machina, partim in corpore resistente producet. Caeterum mechanicam tractare non est hujus instituti. Hisce volui tantum ostendere, quam late pateat quamque certa sit lex tertia motus. Nam si aestimetur agentis actio ex ejus vi & velocitate conjunctim; & similiter resistentis reactio aestimetur conjunctim ex ejus partium singularum velocitatibus & viribus resistendi ab earum attritione, cohaesione, pondere, & accel- eratione oriundis ; erunt actio & reactio, in omni instrumentorum usu, sibi invicem semper aequales. Et quatenus actio propagatur per instrumentum & ultimo imprimitur in corpus omne resistens, ejus ultima determinatio determinationi reactionis semper erit contraria. DE MOTU CORPORU M LIBER PRIMUS. SECTIO I. De methodo rationum primarum & ultimarumy cujus ope sequentia demonstranttir. LEMMA I. Quantitates, ut & quantitatum rationeSy quce ad cBqualitatem tempore quovis finito constanter tendunt^ & ante fi^iem temporis illius propius ad invicem accedunt quam pro data quavis differentiaj fiunt ultimo cBquales. SI negas ; fiant ultimo inaequales, & sit earum ultima differentia D. Ergo nequeunt propius ad aequalitatem accedere quam pro data differentia D : contra hypothesin. LEMMA II. Si in figtira quavis A a c E, rectis A a, A E & ctirva a c E com- prehensay inscribantur parallelogramma quotcunque A b, B c, C d, &c. sub basi- ^ bus A B, B C, C D, &c. ceqtialibus^ & lateribus B b, C c, D d, &c. figurcB lateri A a parallelis contenta; & compleantur parallelogramma aKbl, bLcm, cMdn, &c. Dein horum parallelogrammorumy latitudo minuatury & numerus augeatur in infinitum : dico quod ultinue rationes quas habent ad se invicemfigura inscripta k itf DE MOTU CORPORUM, 6-r. 29 A K b L c M d D, circumscripta AalbmcndoE, & curvilinea AabcdE, sunt rationes cequalitatis. Nam figurae inscriptae & circumscriptae differentia est summa parallelogrammorum K l, Lm^ Mnj Doj hoc est (ob aequales omnium bases) rectangulum sub unius basi Kd &. altitudinum summa A a, id est, rectangulum A B la. Sed hoc rectangulum, eo quod latitudo ejus AB in infinitum minuitur, fit minus quovis dato. Ergo (per lemma i) figura inscripta & circumscripta & multo magis figura curvilinea intermedia fiunt ultimo aequales. Q. E. D. LEMM A III. Eadem rationes ultimce sunt etiam rationes cBqualitatiSy ubi parallelo- grammorum latitudines A B, B C, C D, &c. sunt incequales^ & omnes minuuntur in infinitum. Sit enim A F aequalis latitudini maximae, & compleatur parallelo- grammum FA af, Hoc erit majus quam differentia figurae inscriptae & figurae circumscriptae ; at latitudine sua A Fin infinitum diminuta, minus fiet dato quovis rectangulo. Q. E. D. Corol. I. Hinc summa ultima parallelogrammorum evanescentium coincidit omni ex parte cum figura curvilinea. Corol. 2. Et multo magis figura rectilinea, quae chordis evanes- centium arcuum aby bc, cd, &c. comprehenditur, coincidit ultimo cum figura curvilinea. Corol. 3. Ut & figura rectilinea circumscripta quae tangentibus eorundem arcuum comprehenditur. Corol. 4. Et propterea hae figurae ultimae (quoad perimetros acE^ non sunt rectilineae, sed rectilinearum limites curvilinei. LEMMA IV. Si in duabus figuris AacE, PprT, inscribantur (ut supra) duce parallelogrammorum serieSy sitque idem amborum numerus, & ubi latitudines in infinitum diminuuntur, rationes ultimce parallelo- grammorum in una figura ad parallelogramma in altera, singulorum DE AfOTU CORPORUM ad singula, sint mdent; dico quodfigura duee A a c E, P p r T, sun. ad iftvicem in eadem illa ratione. Etenim ut sunt parallelogramma singula ad singula, ita (compo- nendo) fit summa omnlum ad summam omnium, & ita figura ad figuram ; existente nimirum figura priore (per iemma 1 1 1) ad summam priorem, & figura posteriore ad summam posteriorem in ratione Kqualitatis. Q. E. D. Corol. Hinc si duae cujuscunque generis quantitates in eundem partium numerum utcunque dividantur; & partes illx, ubi numeru» earum augetur & magnitudo diminuitur in infinitum, datam obti-' neant rationem ad invicem, prima ad primam, secunda ad secundanipi cEeterjeque suo ordine ad c^eteras : erunt tota ad invicem in eadem, illa data ratione. Nam si in lemmatis hujus figuris sumantuf parallelogramma inter .se ut partes, summae partium semper erunt ut summtE parallelogrammorum ; atque ideo, ubi partium & parallelo- grammorum numerus augetur & magnitudo diminuitur in infinititm^ in ultima ratione parallelogrammi ad parallelogrammum, id est {per hypolhesin) in ultima ratione partis ad partem. LEMMA V. Stmilium figurarum latera omnia, gua sibi muiuo respondent, surUX proportionalia, iam eurvilinea quam rectilinea ; & area sunt in i dupliioia raiione laierum. * LIBER PRIMUS, 31 LEMMA VI. *SV arcus quilibet positione datus A C B subtendatur ckorda A B, & in puncto aligtco A, in medio curvaturce contintue^ tangatur a recta utrinque producta AD; deinpuncta A, B ad invicem accedant & coeant ; dico guod aug- ulus BAD, sub chorda & tangente contenttis, min- uetur in infinitum & ultimo evanescet. Nam si angulus iUe non evanescit, continebit arcus ACB cum tangente AD angulum rectilineo aequalem, & propterea curvatura ad punctum A non erit continua, contra hypothesin. LEMMA VIL lisdem positis; dico quod ultima ratio arcus, chordcBy & tangentis ad invicem est ratio cequalitatis. Nam dum punctum B ad punctum A accedit, intelligantur sem- per AB & AD ad puncta longinqua b ac ^produci, & secanti BD parallela agatur b d. Sitque arcus A cb semper similis arcui A CB. Et punctis A, B coeuntibus, angulus dA by per lemma superius, evanescet ; ideoque rectae semper finitae A b, A d, & arcus interme- dius Acb coincident, & propterea aequales erunt Unde & hisce semper proportionales rectae A B, A D^ & arcus intermedius A CB evanescent, & rationem ultimam habebunt aequalitatis. Q. E. D. Corol. I. Unde si per -ff ducatur tangenti parallela j9 /% rectam quamvis A F per A transeuntem perpetuo secans in F, haec B F a je^ ultimo ad arcum evanescentem A CB rationem habebit aequalita- ^^ tis, eo quod completo parallelo- grammo A FB D rationem semper habet aequalitatis ad A D. ■^ — A G. siecsnie? tar. « • • • ak. ^. i jce--« e. .» . ^i C"r../. -. E: V • • : j;»er -d *N: .-i ducanmr p]ures rectaE: ££. BD. Af, ^er.reir. .-' P «S: ip?:u5 parsLelain -ff /^: rado ultiina m -tP, --iZ'. BF, BG, chord^E^ue & airus AB •^ *^K_.^kA-. « 11« h_>^ r-rc"::erea h.^ omnes line^., in omni de lione., '^-To se ir.^-icem usurpari possimL LEMMA VIII. ..* AR. BR .";-v; .r-vj ACB. cc.t^j AB c^ iam^aUi -i.j .-'Tj RAB. RACB. RAD .vscj-v^arafir/, i£rfjf^«rf» f — . ... r- -T*» - '.■7; ^ * --^ • ..^ T"- ji'ii^_n"Z'— i .* - ^ ^ irr»— — C-. - « «^ E: ^d i?' vV -I: -rrrr >~-:.:;a ic p iT- O— .n: »ie rsDccurcis u-:im:S' 1 E :.: M A I x LIBER PRIMUS. 33 applicmtur BD, CE, curva occurrmtes in B, C, ddn puncta B, C sitnul accedant ad punctum A : dico guod area triangulorum ABD, ACE erunt ultimo ad invicem in duplicata ratiom laterum, Etenim dum puncta B, C accedunt ad punctum A, intelligatur semper A D produci ad puncta longinqua d %l e, \A sint Ad, A e ipsis AD, AE proportionales, & erigantur ordinatae db, ec otdi- natis D B, E C parallelae quae occurrant ipsis AB, ^Cproductis in iS & r. Duci intelligatur, tum curva Abc ipsi ABC similis, tum recta Ag, quae tangat curvam utramque in A, & secet ordinatim applicatas DB, EC, db, ec in F, G,f,g. Tum manente longitu- dine A e coeant puncta B, C cum puncto A ; & angulo c^^evanes- cente, coincident arese curvilinKe Abd, Ace cum rectilineis A/d, Age ; ideoque (per lemma v.) erunt in duplicata ratione laterum A d, Ae: Sed his areis proportionales semper sunt areae ABD, ACE, & his lateribus latera A D, A E. Eigo & areae ABD, ACE sunt ultimo in duplicata ratione laterum A D, AE. Q.E.D. LEMMA X. Spatia quer lemma ix.) in duplicata ratione temporum AD, AE. Q.E.D. DE MOTU CORPORUM Corol. I. Et hinc facile colligitiir. quod corporum similes similium figuranim partes temporibus proportionallbus describentium errores, qui viribus quibusvis ^equalibus ad corpora similiter applicatis generantur, & mensurantur per distantias corponim a figurarum similium locis ilHs, ad quce corpora eadem temporibus iisdem pro- portionalibus sine viribus istis pervenirent, sunt ut quadratatemporum in quibus generantur quam proxime. CoroL 2. Errores autem qui viribus proportionalibus ad similes figurarum similium partes simiHter appHcatis generantur. sunt ut vires & quadrata temporum conjunctim. Corol. 3. Idem intelUgendum est de spatiis quibusvis quae corpora urgentibus diversis viribus describunt. Hsec sunt, ipso motus initio. ut vires & quadrata temporum conjunctim. Corol. 4. Ideoque vires sunt ut spatia, ipso motus initio, descripta directe & quadrata temporum inverse. Corol. 5. Et quadrala temporum sunt ut descripta spatia directe & vires inverse. Scholium. Si quantitates indeterminatae diversorum generum conferantur inter se. & earum aHqua dicatur esse ut est alia quKvis directe vel inverse : sensus est, quod prior augetur vel diminuitur in eadem ratione cum posteriore, vel cum ejus reciproca. Et sl earum aliqua dicatur esse ut sunt ali^ dux vel plures directe vel inverse : sensus est, quod prima augetur vel diminuitur in ratione qua: componitur ex rationibus in quibus aliae vel aliarum reciprocae augentur vel diminuuntur. Ut si A dicatur esse ut B directe & C directe & D inverse : sensus est, quod A augetur vel diminuitur in eadem ratione cum B X C X T^ hoc est, quod A & -rr- sunt ad invicem in ratione data. L E M M A XI. Sitbttnsa evancscens anguli contaclus, in eun-is omnibus (urvaturam finitam ad punctum contaclus habentibus, est ultimo in ratione dupliiata sttbtcnscr arcus conta-mini. < LIBER PRTMUS. 35 Cas. I. Sit arcus ille A B, tangens ejus A D, subtensa anguli contactus ad tangentem perpendicularis B D. subtensa arcus A B. Huic subtensEe A B Bl tangenti A D perpendiculares erigantur A G, B G, concurrentes in G ; dein accedant puncta D, B. G, ad puncta d, 6, g, sitque / intersectio Hnearum B G, A G ultimo facta ubi puncta D, B accedunt usque ad A. Manifestum est ,v d x> quod distantia GI minor esse potest quam assignata qusevis. Est autem (ex natura circu- lorum per puncta A B G, A bg transeuntium) AB quad. ^equale AG-X.BD, & Ad qiiad. Kquale Agy.bd; ideoque ratio AB quad. ad Ab quad. componitur ex rationibus A G ad Ag & BD ad bd. Sed quoniam G/ assumi potest minor longitudine quavis assignata, fieri potest ut ratio A G ad A g minus differat a ratione aequalitatis quam pro differentia quavis assignata, ideoque ut ratio A B qiiad. a.d A b quad. minus ^ / differat a ratlone BD ad bd quam pro differentia quavis assignata. Est ei^o. per lemma i, ratio ultima AB quad. ad A b quad. eadem cum ratione ultima B D 2.d bd. Q. E. D. Cas. 2. Inclinetur jam BD ad A D in angulo quovis dato, & eadem semper erit ratio ultima B D ad bd quae prius, ideoque eadem ac A B quad. ad A b quad. Q. E. D. Cas. 3. Et quamvis angulus D non detur, sed recta B D ad datum punctum convergat, vel alia quacunque lege constituatur ; tamen angull D, d communi lege constituti ad aequalitatem semper vergent & propius accedent ad invicem quam pro differentia quavls assignata, ideoque ultlmo aequales erunt. per lem. 1, & propterea linese BD. bdsMnt in eadem ratione ad invicem ac prius. Q.E.D. Corol. 1. Unde cum tangentes A D, A d, arcus A B, A b, & eorum sinus BC, bc fiant ultlmo chordls A B, .^ li jequales ; erunt etiam Illorum quadrata ultimo ut subtensae B D, bd, Corol. 2. Eorundem quadrata sunt etiam ultlmo ut sunt arcuum sagittEB, quse chordas bisecant & ad datum punctum convergunt. Nam sagittae ilte sunt ut subtensse B D, bd. Corol. 3. Ideoque sagitta est in duplicata ratione temporis quo corpus data velocltate describit arcum. DE SfOTU CORPORUM Corol. 4. Triangiila rectilinea A D B, Adb sunt ultimo in tripli- cata ratione laterum A D, A d, inque sesquipJicata laterum D B, db; utpote in composila ratione kterum AD & D B, Ad Sl db existentia. Sic & triangula A B C, Abc sunt ultimo in triplicata ratione laterum B C, bc. Rationem vero sesquiplicatam voco triplicatje subdupHcatam, quae nempe ex simplici & subduplicata componitur. Corol. 5. Et quoniam D B, db sunt ultimo paiallelse & in duplicata ratione ipsarum A D, Ad: erunt arcEe ultimEe curvilineae A D B, A db (ex natura parabolas) duae tertise partes triangulorum rectilineorum A D B. Adb ; & segmenta A B, Ab partes tertiie eonmdem triangulorum. Et inde hae areie & hsc segmenta erunt in tripHcata ratione tum tangentium A D, A d ; tum chordarum & arcuum A B, A b. Sclwliunt. Cteterum in his omnibus supponimus angulum contactus nec infinite majorem esse angulis contactuum, quos circuli conlinent cum tangentibus suis, nec iisdem infinite minorem ; hoc est, curvaturam ad punctum A, nec infinite parvam esse nec infinile magnam, seu intervallum AI finitae esse magnitudinis. Capi enim potest DB ut A D^ : quo in casu circuius nullus per punctum A inter tangen- tem A D Si curvam A B duci potest, proindeque angulus contactus erit infinite minor circularilxis. Et simili argumento si fiat DB successive ut A />', A D^, A D", A D'', &c. habebiuir series angulorum contactus pergens in infinitum, quorum quilibet posterior est infinite minor priore. Et si fiat D B successive ut A D', A D%, A Ds, A Dj, A D%, A Di, &c. habebitur alia series infinita an- gulorum contactus, quorum primus est ejusdem generis cum circu- laribus, secundus infinite major, & quilibet posterior infinite major priore. Sed & inter duos quosvis ex his angulis potest series utrinque in infinitum pergens angulorum intermedionmi inseri. quorum quilibet posterior erit infinite major minorve priore. Ut si inter terminos A D' & A D' inseratur series A D'i. A D\\ ADl, LIBER PRIMUS. 37 A D\, A m A D%, A D\\ A D\\ A D\\ &c. Et Rirsus inter binos quosvis angulos hujus seriei inseri pctest series nova angulorum intermediorum ab invicem infinitis intervalHs differentium. Neque novit natura limitem. Qua: de curvis lineis deque superficiebus comprehensis demon- strata sunt, facile applicantur ad solidorum superficies curvas & contenta. Praemisi vero hsc lemmata, ut effugerem taedium de- ducendi longas demonstrationes, more veterum geometrarum, ad absurdum. Contractiores enim redduntur demonstrationes per methodum indivisibilium. Sed quoniam durior est indivisibilium hypothesis, & propterea methodus illa minus geometrica censetur ; malui demonstrationes rerum sequentium ad ultimas quantitatum evanescentium summas & rationes, primasque nascentium, id est, ad limites summarum & rationum deducere ; & propterea limitum illorum demonstrationes qua potui brevitate praemittere. HIs enim idem pra!statur quod per methodum indivisibilium ; & principiis demonstratis jam tutius utemur. Proinde in sequentibus, siquando quantitates tanquam ex particulis constantes consideravero, vel si pro rectis usurpavero lineolas curvas ; nollm indivisibilia, sed evanescentia divisibilia, non summas & rationes partium determinatarum, sed sum- marum & rationum limites semper intelllgi ; vimque talium demonstra- tionum ad methodum prsecedentium lemmatum semper revocari. Objectio est, quod quantltatum evanescentium nulla sit ultima proportio ; quippe qus, antequam evanuerunt, non est ultima, ubi evanuerunt, nulla est. Sed & eodem argumento teque 'contendi posset nullam esse corporis ad certum locum, ubi motus finiatur, pervenientis velocitatem ultimam : hanc enim, antequam corpus attingit locum, non esse ultimam, ubi attingit, nullam esse. Et responsio facilis est : Per velocitatem ultimam intelHgi eam, qua corpus movetur, neque antequam attingit locum ultimum & motus cessat, neque postea, sed tunc cum attingit ; id est, Illam ipsam ve- locitatem quacum corpus attlngit locum ultimum & quacum motus cessat. Et similiter per ultimam rationem quantitatum evanescen- tium, intelligendam esse rationem quantitatum, non antequam eva- nescunt, non postea, sed quacum evanescunt. Pariter & ratio prima nascentium est ratio quacum nascuntur. Et summa prima & ultima est quacum esse (vel augeri aut minui) incipiunt & cessant. Extat 38 OE MOTU COSPORUM limes quem velocitas in fine motus attingere potcst, non autem transgredi, Haec est velocitas ultima. Et par est ratio limitis quan- titatum & proportionum omnium incipientium & cessantium. Cum- que hic limes sit certus & delinitus, problema est vere geometricum eundem delerminare. Geometrica vero omnia in aliis geometricis determinandis ac demonstrandis legitime usurpantur. Contendi etiam potest, quod si dentur ultims quantitatum eva- nescentium rationes. dabuntur & ultimae magnitudines : & sic quan- titas omnis constabit ex indivislbilibus, contra quam EncUdcs de incommensurabilibus, in libro decimo elementorum. demonslravit Verum h:ec objectio falsffi innititur hypothesi. Ultim^e rationes illas quibuscum quantitates evanescunt, revera non sunt rationes quantitatum ultimarum, sed limites ad quos quantitatum sine Hmite decrescentium rationes semper appropinquant ; & quas propius assequl possunt quam pro data quavis differentia, nunquam vero transgredi, neque prius attingere quam quantitates diminuuntur in infinitum. Res clarius intelligetur in infinite magnis. Si quantitates dua: quarum data est differentia augeantur in infinitum, dabitur harum ultima ratio, nlmirum ratio cequalitatis, nec tamen ideo da- buntur quantitates ultimae seu maximae quarum ista est ratio. In sequentibus igitur, siquando facili rerum conceptui consulens dixero quantitates quam minimas, vel evanescentes, vel ultimas ; cave intePigas quantitates magnitudine determinatas, sed cogita semper diminuendas sine limite. S E CT I O II. De invcnliane mrium cmtripetarum. PROPOSITIO I. THEOREMA I. Areas, quas corpora in gyros acta radiis ad immobile centrum virium ductis describunt, & in planis immobilibus consistere, & esse temporibus proportionales. Dividatur tempus in partes Eequales, & prima temporis parte de- scribal corpus vi insita rectam A B. Idem secunda temporis parte, si nil impediret, recta pergeret ad c, (per leg. i.) describens lineam Bc 1 LIBER PRIMVS. 39 aequalem ipsi A B ; adeo ut radiis AS,BS,cS2A centnun actis, confectae forent aequales arese ASB, BSc. Verum ubi corpus venit ad B, agat SC ; & triangulum SBC, ob parallelas SB, Cc, aequale erit trian- gulo SBc, atque ideo etiam triangulo S A B. Simili argumento si vis centripeta successive agat in C, D, E, &c faciens ut corpus singulis temporis particulis singulas describat rectas C D, DE, E F, &c. jacebunt hae omnes in eodem plano; & triangulum SCD triangulo SBC,^SDE\^%\ SCD,Si.SEF\^s\SDEsx^-s!L^^T\t. ^qua- libus igitur temporibus aequales ares in plano immoto describuntur : & componendo, sunt arearum summje qusevis S A D S, S A FS inter se, ut sunt tempora descriptionum. Augeatur jam numerus & minu- atur latitudo triangulorum in inBnitum; & eorum ultima perimeter ADF, (per coroUarium quartum lemmatis tertii) erit linea curva: ideoque vts centripeta, qua corpus a tangente hujus curvse perpetuo retrahitur, aget indesinenter ; areae vero qusevis descript*e SADS, SAFS temporibus descriptionum semper proportionales, erunt iisdem temporibus in hoc casu proportionales. Q. E. D. 40 DE ArOTU CORfOMUM Corol. I, Velocitas corporis in centrum immobile attracti est in spatiis non resistentibus reciproce ut perpendiculum a centro illo in orbis tangentem rectilineam demissum. Est enim velocitas in locis \\\sA.B,C,D, / ,/L ropor- (ionales, urgetur vi comj>osita ex vi centripeta tendente ad corpus illud alterunt, Gf ex vi omni acceleratrice qua corpus itlud alterum urgetnr. Sit corpus primum L, & corpus alterum T: & (per legum coroL vi.) si vi nova, quEc iequaHs & contraria sit illi, qua corpus alterum T urgetur, urgeatur corpus utrumque secundum lineas parallelas; perget corpus primum L describere circa corpus alterum T areas easdem ac prius : vis aulem, qua corpus alterum T urgebatur, jam destruetur per vim sibi iequalem & contrariam ; & propterea (per leg. i.) corpus illud alterum T sibimet ipsi jam relictum vel quies- cet, vel movebitur uniformiler in directum : & corpus primum L urgente differentia virium, id est, urgente vi reliqua perget areas temporibus proportionales circa corpus alterum 7"describere. Ten- dit igitur (per thcor. 1 1.) differentia virium ad corpus illud alterum /"ut centrum. Q.E.D. Corol. I. Hinc si corpus uiium L radio ad alterum 7" ducto describit areas temporibus proportionales ; alque de vi tota (sive sim- plici, sive ex viribus pluribus juxta legum corollarium secundum ^ LIBER PRIMVS, 43 composita) qua corpus prius L urgetur, subducatur (per idem legum coroUarium) vis tota acceleratrix, qua corpus alterum urgetur : vis omnis reliqua, qua corpus prius ui^etur, tendet ad corpus alterum T ut centrum. Corol. 2. Et, si areae illae sunt temporibus quamproxime propor- tionales, vis reliqua tendet ad corpus alterum T quamproxime. CoroL 3. Et vice versa, si vis reliqua tendit quamproxime ad corpus alterum T^ erunt areae illae temporibus quamproxime propor- tionales. Corol. 4. Si corpus L radio ad alterum corpus T ducto describit areas, quae cum temporibus collatae sunt valde inaequales ; & corpus illud alterum T vel quiescit, vel movetur uniformiter in directum : actio vis centripetae ad corpus illud alterum T tendentis vel nulla est, vel miscetur & componitur cum actionibus admodum potentibus aliarum virium : visque tota ex omnibus, si plures sunt vires, composita ad aliud (sive immobile sive mobile) centrum dirigitur. Idem obtinet, ubi corpus alterum motu quocunque movetur ; si modo vis centripeta sumatur, quae restat post subductionem vis totius in corpus illud alterum /'agentis. Scholium. Quoniam aequabilus arearum descriptio index est centri, quod vis illa respicit, qua corpus maxime afficitur, quaque retrahitur a motu rectilineo, & in orbita sua retinetur; quidni usurpemus in sequentibus aequabilem arearum descriptionem ut indicem centri, circum quod motus omnis circularis in spatiis liberis peragitur ? PROPOSITIO IV. THEOREMA IV. Corporuntj qtue diversos circulos cequabili motu describunty vires centripetas ad centra eorundem circulorum tendere ; & esse inter se, ut sunt arcuum simul descriptorum quadrata applicata ad circu- lorum radios. Tendunt hae vires ad centra circulorum per prop. 11. & corol. 2. prop. I. & sunt inter se ut arcuum aequalibus temporibus quam 44 DE MOTU CORPORUM minimis descriptorum sinus versi per corol. 4. prop. i. hoc est, ut quadrata arcuum eorundem ad diametros circulorum applicata per lem. vii. & propterea, cum hi arcus sint ut arcus temporibus quibusvis aequalibus descripti, & diametri sint ut eorum radii ; vires erunt ut arcuum quorumvis simul descriptorum quadrata applicata ad radios circulorum. Q.E.D. Corol. I. Cum arcus illi sint ut velocitates corporum, vires cen- tripetae erunt in ratione composita ex duplicata ratione velocitatum directe, & ratione simplici radiorum inverse. Corol. 2. Et, cum tempora periodica sint in ratione composita ex ratione radiorum directe, & ratione velocitatum inverse; vires centripetae sunt in ratione composita ex ratione radiorum directe, & ratione duplicata temporum periodicorum inverse. Coro/. 3. Unde si tempora periodica aequentur, & propterea velocitates sint ut radii ; erunt etiam vires centripetse ut radii : & contra. Corol. 4. Si & tempora periodica, & velocitates sint in ratione subduplicata radiorum ; aequales erunt vires centripetae inter se : & contra. Coro/. 5. Si tempora periodica sint ut radii, & propterea vdocitates aequales ; vires centripetae erunt reciproce ut radii : & contra. Coro/. 6. Si tempora periodica sint in ratione sesquiplicata radio- rum, & propterea velocitates reciproce in radiorum ratione subdu- plicata ; vires centripetae erunt reciproce ut quadrata radiorum : & contra. Corol. 7. Et universaliter, si tempus periodicum sit ut radii jR potestas quaelibet H^, & propterea velocitas reciproce ut radii potestas -^*^* ; erit vis centripeta reciproce ut radii potestas H^'^ : & contra. Corol. 8. Eadem omnia de temporibus, velocitatibus, & viribus, quibus corpora similes figurarum quarumcunque similium, centraque in figuris illis ^similiter posita habentium, partes describunt, con- sequuntur ex demonstratione praecedentium ad hosce casus applicata. Applicatur autem substituendo aequabilem arearum descriptionem pro aequabili motu, & distantias corporum a centris pro radiis usurpando. Corol. 9. Ex eadem demonstratione consequitur etiam; quod arcus, quem corpus in circulo data vi centripeta uniformiter revol- LIBER PRIMUS. 45 vendo tempore quovis describit, medius est proportionalis inter dia- metrum circuli, & descensum corporis eadem data vi eodemque tempore cadendo confectum. Scholium. Casus coroUarii sexti obtinet in corporibus coelestibus, (ut seorsum coUegerunt etiam nostrates Wrennus, Hookius & Hallceus) & prop- terea quae spectant ad vim centripetam decrescentem in duplicata ratione distantiarum a centris, decrevi fusius in sequentibus expo- nere. Porro prsecedentis propositionis & corollariorum ejus beneficio, colligitur etiam proportio vis centripetae ad vim quamlibet notam^ qualis est ea gravitatis. Nam si corpus in circulo terrse concentrico vi gravitatis suae revolvatur, hsec gravitas est ipsius vis centripeta. Datur autem ex descensu gravium & tempus revolutionis unius, & arcus dato quovis tempore descriptus, per hujus corol. ix. Et hujusmodi propositionibus Hugenitis in eximio suo tractatu de Horolo- gio Oscillatorio vim gravitatis cum revolventium viribus centrifugis contulit Demonstrari etiam possunt prsecedentia in hunc modum. In cir- culo quovis describi intelligatur polygonum laterum quotcunque. Et si corpus in polygoni lateribus data cum velocitate movendo ad ejus angulos singulos a circulo reflectatur; vis, qua singulis re- flexionibus impingit in circulum, erit ut ejus velocitas : ideoque summa virium in dato tempore erit ut velocitas illa, & numerus re- flexionum conjunctim : hoc est (si polygonum detur specie) ut lon- gitudo dato illo tempore descripta, & aucta vel diminuta in ratione longitudinis ejusdem- ad circuli praedicti radium ; id est, ut quadratum longitudinis illius applicatum ad radiym : ideoque, si polygonum lateribus infinite diminutis coincidat cum circulo, ut quadratum arcus dato tempore descripti applicatum ad radium. Haec est vis centrifuga, qua corpus urget circulum ; & huic sequalis est vis contraria, qua circulus continuo repellit corpus centrum versus. DE MOTU CORPOHUM PROPOSITIO V. PROBLEMA I. \ I P Dala quibuscunque in locis velocitate, qua corpus Jiguram dalani viribus ad commune aiiquod ccntrum lcndentibus describit, centrum iilud invenire. Figuram descriptam tangant rectse tres P T, TQ K VR In punc- tis totidem P, Q, R, concurrentes in T &. V. Ad tangentes eri- gantur perpendicula P A, QB, RC velocitatibus corporis in punctis iliis P, Q, R, a quibus eriguntur, reciproce proportionalia ; id est, ita ut sit P^ ad Q B ut velocitas in Q ad velocitatem m P, & Q B zd R C ut velocitas in R ad velocitatem in Q. Per perpendiculorum terminos A, B, C ad angulos rectos ducantur A D, D B E, EC concurrentes in /? & E: Et actoe T D. V E concurrent in centro quxsito S. Nam perpendicula a centro Sm tangentes P T, Q ydemissa (per corol. I. prop. i.) sunt reciproce ut velocitates corporis in punctis P %L Q; ideoque per constnic- tionem ut perpendicula A P, BQ directe, id est ut perpendi- cula a puncto D in tangentes demissa. Unde facile colHgi- tur quod puncta S, D, 7"suntin una recta. Et simili argumento puncla S, E, V sunt etiam in ina recta ; & propterea centrum ^ \ ^^^^ St corpus ttt spatto non resisiettie ctrca cenirum imnwbiie in orbe ^^^H^ quocunque revoivaiur, & arcum quemvis jamjam nasceniem ^^^^B tempore quam minimo describat, & sagitia arcus duci inieiii- ^^^^^L gaiur, quee cAordam bisecet, & producta transeat per centrum W k in concursu rectarum TD. F^versatur. Q.E.D. PROPOSITIO VI. THEOREMA V. LIBER PRIMUS. 47 virium: erit vis centripeta in ntedio arcuSj ut sagitta directe & tempus bis inverse. Nam sagitta dato tempore est ut vis (per corol. 4. prop. i.) & augendo tempus in ratione quavis, ob auctum arcum in eadem ratione sagitta augetur in ratione illa duplicata (per corol. 2 & 3, lem. XI.) ideoque est ut vis semel & tempus bis. Subducatur du- plicata ratio temporis utrinque, & fiet vis ut sagitta directe & tempus bis inverse. Q. E. D. Idem facile demonstratur etiam per corol. 4. lem. x. Corol. I. Si corpus P revol- vendo circa centrum S describat lineam curvam APQ; tangat vero recta ZPR curvam illam in puncto quovis Pj & ad tangentem ab alio quovis curvae puncto Q agatur QR distantiae SP parallela, ac demittatur Q T perpendicularis ad distantiam illam SP : vis centripeta erit reciproce ut solidum SP guad. y. Q T guad. . . .... .„. f)~B » s* modo solidi illms ea semper sumatur quantitas, quse ultimo fit, ubi coeunt puncta P & Q. Nam QR aequalis est sagittae dupli arcus Q P, in cujus medio est P, & duplum trianguli SQPy sive SP xQT^ tempori, quo arcus iste duplus describi- tur, proportionale est ; ideoque pro temporis exponente scribi potest. Coro/. 2. Eodem argumento vis centripeta est reciproce ut solidum SYqxQPq. jox^ j-i h^r^ -y si modo or perpendiculum sit a centro vinum m or- bis tangentem PR demissum. Nam rectangula SYx QP & SP xQT aequantur. Corol. 3. Si orbis vel circulus est, vel circulum concentrice tangit, aut concentrice secat, id est, angulum contactus aut sectionis cum circulo quam minimum continet, eandem habens curvaturam eun- demque radium curvaturae ad punctum P ; Bl ^ P V chorda sit circuli hujus a corpore per centrum virium acta : erit vis centripeta O P n reciproce ut solidum SYqxPV. Nam P F est ^ ^ » LIBER PRIMUS. 49 QTquad. ut AVguad. ad PVquad. Ideoque Q^^^PV ^^<^^ ^ AV quad. aequatur Q T quad. Ducantur hsec aequalia in -^^ — ^, & punctis QR P&Q coeuntibus scribatur P Fpro RL. Sic fiet ^^ 9^'>^P^ ^^^^ ^ A Vquad. , SP guad. y^QT guad. ^? / 10 \ sequale ^ j^ ^ . Ergo (per corol. i. & 5. prop. vi.) vis centripeta est reciproce ut — ^-7^^ -7 ^; id est (ob datum A V quad.) reciproce ut quadratum distantiae seu altitudinis SP & cubus chordae P V conjunctim. Q.E.I. Idem aliter. Ad^tangentem PR productam demittatur perpendiculum SY: & ob similia triangula SYP, VPA ; erit AV 2.^ PVmISP ^ASY: .. SPxPV . o T^ o ^^ 9^' X P V cub. - ideoque 'TIJ — aequale SY.gl a j/ v aequale S Y quad. xP V. Et propterea (per corol. 3. & 5. prop. vi.) vis SPg X P V CUb. , . , , A rr centnpeta est reciproce ut ^ ^hoc est, ob datam A V reciproce ut SPq x PVcub. Q.E.I. Corol. I. Hinc si punctum datum S^ ad quod vis centripeta semper tendit, locetur in circumferentia hujus circuli, puta ad V ; erit vis centripeta reciproce ut quadrato-cubus altitudinis SP. Corol. 2. Vis, qua corpus P in circulo A P TV circum virium centrum S revolvitur, est ad vim, qua corpus idem P in eodem circulo & eodem tempore periodico circum aliud quodvis virium centrum R revolvi po- test, ut RP quad. x SP ad cubum rec- \3t SGy quae a primo virium centro 6* ad orbis tangentem PG ducitur, & di- stantiae corporis \ secundo virium cen- tro parallela est Nam per construc- tionem hujus propositionis vis prior est ad vim posteriorem ut RPqxPT cub. ad SPqxPV cub. id est, ut SPxRPg ad D DE MOTU CORPORUM , sive (ob similia triangula P S G, TP V^ ad 50 SP cub.y. PV ettb. PTcub. SG cub. Corol. 3, Vis, qua corpus P in orbe quocunque circum virium centrum S revolvitur, est ad vim, qua corpus idem P in eodem orbe eodem- que tempore periodico circum aliud quodvis virium centrum R revolvi po- test, ut SPy.RPg, contentum utique sub distantia corporis a primo virium centro ■5" & quadrato distanti;e ejus a secundo virium centro R, ad cubum rect^ SG, qiise a primo virium centro ^ ad orbis tangentem PG ducitur, & corporis a secundo virium centro distantiae RP parallela est. Nam vires in hoc orbe ad ejus punctum quodvis P ea:dem sunt ac in circulo ejusdem curvaturK. PROPOSITIO VIII. PROBLEMA III. M&veaiur corpus iu semkirciilo PQA : arf kunc effectum requiritur lex vis ceniripcta; tendentis ad punctum adeo longinquum S, ut /tnece omnes PS, RS ad id d!ut^,pro parallelis Itaberi possint A semicirculi centro C agatur semidiameter CA parallelas istas perpendiculariter secans in M %l N, & jungatur CP. Ob similia triangula CPM, PZT &. RZQ est CPq ad PMq ut PRq ad Q Tq, & ex na- a tura circuli PRg sequale est rectan- gulo QRy. RN+ QN, sive coeun- tibus punctis P & Q rectangulo QR X 2PM. Ergoest CPg ad PM quad. ut QR x 2PMa.d Q T QTquad. , 2PM cub. „ Q T quad. x SP auad eequale %PM cub.xSP guad. CPquad. Est et^ (per corol. 1. & 5. prop. LIBER PRIMUS, 5 I V . ^ . ^ . 2 PMcub. X SP qttad, , , , VI.) vis centnpeta reciproce ut -p—^ -j^ , hoc est (neglecta C P quad, ratione determinata __ ^ — r') reciproce ut P M cub. Q. E. I. CP quad. Idem facile coUigitur etiam ex propositione prsecedente. Scholium. • Et argumento haud multum dissimili corpus invenietur moveri in ellipsi, vel etiam in hyperbola vel parabola, vi centripeta, quae sit reciproce ut cubus ordinatim applicatae ad centrum virium maxime longinquum tendentis. « PROPOSITIO IX. PROBLEMA IV. Gyretur corpus in spirali P Q S secante radios omnes S P, S Q, &c. in an- gulo dato: requiritur lex vis centripetcB tendentis adcentrum spiralis. Detur angulus indefinite parvus PSQ^ & ob datos omnes an- Q T gulos dabitur specie figura SPRQ T. Ergo datur ratio -y-^, estque — pr^ — '' ut Q Ty hoc est (ob datam specie figuram illam) ut S P. Mutetur jam utcunque angulus PSQ^ & recta QjR angulum contac- tus QPR subtendens mutabitur (per lemma xl) in duplicata ratione ipsius PR vel Q T. Ergo manebit — -p^ — '- eadem quse prius, hoc /^ ^T^ C* D est ut SP. Quare np — est ut ^^P cub. ideoque (per corol. I. & 5. prop. VI.) vis centripeta est reciproce ut cubus distantiae S P. Q.E.I. 52 DE MOTU CORPORUM Idem aliter. Perpendiculum SY va tangentem demissum, & circuli spiralem concentrice secantis chorda P V sunt ad altitudinem S P xn datis rationibus ; ideoque SP ctib. est ut 6* Yq x P F, hoc est (per corol. 3. & 5. prop. VI.) reciproce ut vis centripeta. LEMMA XII. Parallelogramma omnia circa daUe ellipseos vel hyperbohe diameiros gtmsvis conjugatas descripta esse inter se agucUia. Constat ex conicis. PROPOSITIO X. PROBLEMA V. Gyretur corpus in ellipsi: requiritur lex vis centripetiB tendetUis ad centrum ellipseos. Sunto CA, CB semiaxes ellipseos; GP^ DK diametri conjugatae \ P F^ Q T perpendicula ad diametros ; Q v ordinatim appli- cata ad diametrum GP ; & si comple- atur parallelogram- mum QvPR, erit (ex conicis) rectan- gulum PvG zd Qv quad. ut P C quad. ad CD quad. & (ob similia triangula QvT, PCF) Qv quad. est 2A Q T quad. ut PCquad. ad P F quad. & con- junctis rationibus, rectangulum Pv G ad QT qtiod. ut PC quad. ad CD quad. & PC quad. ad PF quad. id est, vG ^ LIBER PRIMUS, 53 QT quad. „^ ^ ^ CDqxPFg ^ ., ^^ p^ ut PC quad. ad ^^^ ^. Scribe (^i? pro Pv, 8i (per lemma xii.) BCy.C A pro CZ? x P /% nec non (punctis P Si Q coeuntibus) 2 P C pro vG, & ductis extremis & mediis in ^ (2 7* ^«^. xPCq ' 2BCqx CA q ^ se mutuo fiet ^~OR ^equale — -p; -. Est ergo / I .. ^.^ . 2 BCqy. CAq (per corol. 5. prop. vi.) vis centripeta reciproce ut ^-p^ ; id est (ob datum 2 BCqy. CA q) reciproce ut -5-^ ; hoc est, directe ut distantia PC. Q. E. I. Idem aliter. In recta P G^ ab altera parte puncti T^sumatur punctum ^ ut 7"^ sit aequalis ipsi Tv ; deinde cape u V, quae sit zAvG wt est D C quad. Sid PC quad. Et quoniam ex conicis est Qv quad. ad PvG ut D C quad. ad P C quad. erit Q v quad. sequale Pvxu V. Adde rectangulum uPv utrinque, & prodibit quadratum chordae arcus P Q aequale rectangulo VPv; ideoque circulus, qui tangit sectionem conicam in P & transit per punctum (2, transibit etiam per punctum V. Coeant puncta P Sl Qy and ratio u V ^d vG, quae eadem est cum ratione D Cq ad P Cq, fiet ratio P F ad P G seu PV sid 2 PC; ideoque P V aequalis erit p^ . Proinde vis, qua corpus P in ellipsi »-\ ^ revolvitur, erit reciproce ut p ^ in P Fq (per corol. 3. prop. vi.) hoc est (ob datum 2 DCqmPFq) directe ut P C. Q. E. I. Corol. I. Est igitur vis ut distantia corporis a centro ellipseos : & vicissim, si vis sit ut distantia, movebitur corpus in ellipsi centrum habente in centro virium, aut forte in circulo, in quem utique ellipsis migrare potest. Corol. 2. Et aequalia erunt revolutionum in ellipsibus universis circum centrum idem factarum periodica tempora. Nam tempora illa in ellipsibus similibus aequalia sunt (per coroL 3. & 8. prop. iv.) in ellipsibus autem communem habentibus axem majorem sunt ad invicem ut ellipseon areae totae directe, & arearum particulae simul descriptae inverse; id est, ut axes minores directe, & corporum DE MOTU CORPOHUM velocitates in verticibus principalibus inverse; hoc est, ut axes illi minores directe, & ordinatlm applicatae ad idem punctum axis com- munis inverse ; & propterea (ob ffiqualitatem rationum directarum & inversarum) in ratione aequalitatis. Scholinm. Si ellipsis centro in infinitum abeunte vertatur in parabolam, corpus movebitur in hac parabola ; & vis ad centrum infinite distans jam tendens evadet sequabllis. Hoc est theorema Gaiilai. Et si coni sectio parabolica (inclinatione plani ad conum sectum mutata) vertatur in hyperbolam, movebltur corpus in hujus perime- tro vi centripeta in centrifugam versa. Et quemadmodum in circulo vel elHpsi si vires tendunt ad centrum figura: in abscissa positum ; hse vlres augendo vel diminuendo ordinatas in ratione quacunque data, vel etiam mutando angulum inclinationis ordina- tarum ad absclssam, semper augentur vel dlmlnuuntur in ratione distantiarum a centro, si modo tempora periodica maneant sequalia ; sic etiam in figuris universis si ordinatae augeantur vel diminu- antur in ratione quacunque data, vel angulus ordlnationis utcunque mutetur. manente tempore periodlco ; vires ad centrum quodcunque ■ in absclssa positum tendentes in singulis ordinatis augentur vel diminuuntur in ratlone distantlarum a centro. SECTIO I 11. De motu corporum in conicis sectionibus excentricis. PROPOSITIO XI. PROBLEMA VI. Revolvatur corpus iti ellipsi ; reqttiritur Ux vis cetitripeta tendmHs ad umbiiicum eliipseos. Esto ellipseos umbilicus S. Agatur SP secans ellipseos tum diametrum D K In E, tum ordinatim appllcatam Qv \x\ x, & com- pleatur parallelogrammum QxPR. Patet EP arqualem esse semiaxi majori A C. eo quod, acta ab altero ellipseos umbilico // iinea J// ipsi £C parallela, ob sequales CS. CH aequentur E S, EJ. LIBER PRIMUS, 55 adeo ut E P semi- summa sit ipsarum PS,P//id est (ob parallelas/f/, Py?, & angulos aequales /Py?,ZrPZ)ipsarum PSjP H, quse con- junctim axem totum 2 A C adaequant kd, SP demittatur perpendicularis Q T, & ellipseos latere recto principali (seu 2 B C guad,. ,. — 'ac — ^ ^^^^ Ly erit LxQ R ad Ly.Pv\xt QR ad Pv, id est, ut PE seu AC^dPC;%iL x Pv ad GvP Mt L ad Gv; & GvP ad Qv qtuid. ut PCguad. ad CZ? y/W. & (per corol. 2. lem. vii.) ^z/ gtmd. ad (2^ ^^mj^. punctis Q & P coeuntibus est ratio aequalitatis ; & Qx guad. seu Q v guad. est ad Q T guad. ut EP gtiad. ad PFguad. id est, ut C-^ ^«^. ad PFguad. sive (per lem. XII.) ut CD gtmdy ad CB guad. Et conjunctis his omnibus rationibus, L X (2i? fit ad Q Tguad. ut ACxLx PCg x CL>g, seu 2 CBg x PCg xCDg ad P CxGvxC DgxC B g, sive ut 2PCad Cz^. Sed punctis Q 81 P coeuntibus aequantur 2P C & Gv. Ei^o & his proportionalia LxQ R & Q T guad. aequantur. Ducantur haec -. . SPg „ ^ _ ^^ - S P gxQTq ^ , aequalia m ^ ^ , & net LxSP g aequale rTp - Ergo (per corol. I. & 5. prop. vi.) vis centripeta reciproce est ut LxSPg^ id est, reciproce in ratione duplicata distantiae SP. Q. E. I. Idem aliter. Cum vis ad centrum ellipseos tendens, qua corpus P in ellipsi illa revolvi potest, sit (per corol. i. prop. x.) ut CP distantia corporis ab ellipseos centro C ; ducatur C E parallela ellipseos tangenti P R; & vis, qua corpus idem P circum aliud quodvis ellipseos punctum 5 revolvi potest, si C£ & PS concurrant in £, erit ut — ^-p — - (per corol. 3. prop. vn.) hoc est, si punctum S sit umbilicus elUpseos, ideoque P E detur, xxX S Pq reciproce. Q. E. I. Eadem brevitate, qua traduximus problema quintum ad parabolam, 6 hyperbolam, liceret idem hic facere : verum ob dignitatem problematis, & usum ejus in sequentibus non pigebit casus caeteros demonstratione confirmare. PROPOSITIO XII. PROBLEMA VII. Moveatur corpus in hyberbola : requiritur lex vis centripeta tendentis ad umbilicum figur^. Sunto C A, CB semiaxes hyperbolse ; P G, KD diametri alia: conjugat^e; Z' T^ perpendiculum ad diametrum KD; & ^ziordina- tim applicata ad diametrum G P. Agatur 6"/' secans cum diame- trum D K\w E, tum ordinatim applicatam Qv \n x, ^ compleatur parallelogrammum Q RP x, Patet E P asqualem esse semiaxi transverso A C, eo quod, acta ab altero hyperbolas umbilico //"linea // / ipsi EC parallela, ob sequales CS, CH ^equentur ES, E / ; adeo ut E P semidifferentia sit ipsarum PS, P /, id est (ob parallelas ///, PP & angulos Eequales / P P, // P Z) ipsarum P S, P H, quarum differentia axem totum 2 A Cadsequat Ad S P demittatur perpendicularis Q T. Et hyperbolae latere recto principali (seu . ) dicto Z. erit LxQ R 3.A L x P v ut Q R ia.d P v, s^vt. Px ad P v, id est (ob similia triangula /'.arz', /'^'O ut /*£" ad /" C, seu y^ Cad P C. Erit etiam LxPv^A G v x Pv ut L ad Gv ; & (ex natura conicorum) rectangulum G v P ad Qv quait ut PCq ad CDg ; & (per corol. 2. lem. vii.) Qv quad. ad Qx qtiad. punctis Q Sl P coe- untibus fit ratio asqualitatis ; & Qx quad. seu Q v qmd. est ad Q Tq ut E Pg ad P Fq, id est, ut CAq ad P Fq, sive (per lem. xii.) ut C D q 'A.6. C Bq : & conjunctis his omnibus rationibus L xQ R f\t ad Q Tq ut A CxLxPCqxCDq, seu 2 CBqxPCqxCDq ad PCxGvxCDqxCBq. sive ut 2 P C ad G v. Sed punctis/'& g coeimtibus jequantur 2PC & Gv. Ergo & his proportionalia LIBER PRIMUS, 57 SPq L X QR & Q Tg aequantur. Ducantur haec aequalia in 77-—, & QR fiet L X SPg sequale np — ^^&^ (P^^ corol. i. & 5. prop. vi.) vis centripeta reciproce est ut Z x SPq^ id est, reciproce in ratione duplicata distantiae SP. Q. E. I. Idem aliter. Inveniatur vis, quae tendit ab hyperbolae centro C. Prodibit haec distantiae CP proportionalis. Inde vero (per corol. 3. prop. vii.) PE cub vis ad umbilicum S tendens erit ut — :?=r;=^ — ^, hoc est, ob datam PE^ reciproce ut SPq. Q. E. I. SPq 58 DE AfOTU CORPORUM Eodem modo demonstratur, quod corpus hac vi centripeta in centrifugam versa movebitur in hyperbola opposita. LEMMA XIII. Latus rectum parabola ad zferticetn quemvis pertinens est quadruplum distantiee verticis illius ab umbilico figurs. Patet ex conicis. LEMMA XIV. Perpendicubim, quod ab nmbilico parabola ad tangentem ejus demittitur, medium est proportionale inter distantias umbilici a puncto contactus & a vertice principali figurtr. Sit enim AP parabola, 6" umbilicus ejus, A vertex principalis, P punctum contactus, PO ordinatim applicata ad diametrum princi- palem, PJ/tangens diametro principali occurrens in M. & py^ SN linea perpendicularis ab /'W ' umbilico in tangentem. Jun- gatur A N 8Loh Eequales MS & SP, MN. & NP, MA & ^ \J\ A O parallelce erunt rects A N _ & OP; & inde triangulum " a b o ^.^ A'" rectangulum erit ad A, & sJmile triangulis xqualibus SNAf, SNP: ergo P S esi ad S N ut SN ad SA. Q.E.D. Corol. I. 7»^^ est ad ^'A^^ ut /'^ad SA. Corol. 2. Et ob datam SA est SNq ut P S. Coroi. 3. Et concursus tangentis cujusvis PM cum recta ^A'', quae ab umbillco In ipsam perpendlcularis est, incidit in rectam A N, qux parabolam tangit in vertice principali. PROPOSITIO XIII. PROBLEMA VIII. Moveatnr corpus in perimetro parabola: requiritur lex vis cenlripeta tcndentis ad umbiUcum /lujus figttrar. Maneat constructio lemmatis, sitque P corpus in perimetro para- bolie, & a loco Q, in quem corpus proxime movetur, age ipsi SP LIBER PRIMUS, 59 parallelam QR & perpendicularem Q 7", necnon Q v tangenti pa- rallelam, & occurrentem tum diametro P G \n v, tum distantiae SP in X, Jam ob similia triangula Pxv, SPM, & sequalia unius latera SM, SP, aequalia sunt alterius latera Px seu QP & Pv. Sed ex conicis quadratum ordinatae Qv aequale est rectangulo sub latere recto & segmento diametri Pv, id est (per lem. xiii.) rec- taingulo^PSxPv^seu ^PSxQR; & punctis P&Q coeuntibus, ratio Qv 2id Qx (per corol. 2. lem. vii.) fit ratio aequalitatis. Ergo Qx qtiad. eo in casu aequale est rectangulo 4PSxQP. Est au- tem (ob similia triangu- Isi QxT,SPN)Qxq^d QTqutPSq^idSNg, hoc est (per corol. i. lem. XIV.) ut -PkS" ad SAy id est, ut ^PS xQPad 4SAX QR, & inde (per prop. ix. lib. V. elem.) QTq & 4 SA xQR aequantur. Ducantur haec aequalia in -Qpy & fiet ^Yp — aequale SPq x 4SA : & propterea (per coroL I. & 5. prop. vi.) vis centripeta est reciproce ut SPqx^SA, id est, ob datam 4S Ay reciproce in duplicata ratione distantiae SP. Q.E.I. Corol. I. Ex tribus novissimis propositionibus consequens est, quod si corpus quodvis P secundum Hneam quamvis rectam PR quacunque cum velocitate exeat de loco P, & vi centripeta, quae sit reciproce proportionalis quadrato distantiae locorum a centro, simul agitetur; movebitur hoc corpus in aliqua sectionum conicarum umbilicum ha- bente in centro virium ; & contra, Nam datis umbilico, & puncto contactus, & positione tangentis, describi potest sectio conica, quae curvaturam datam ad punctum illud habebit Datur autem curvatura ex data vi centripeta, & velocitate corporis : & orbes duo se mutuo tangentes eadem vi centripeta eademque velocitate describi non possunt Carol. 2. Si velocitas, quacum corpus exit de loco suo P, ea sit, qua lineola PR in minima aliqua temporis particula describi possit ; 6o DE MOTU CORPORUM & vis centripeta potis sit eodem tempore corpus idem movere per spatium QR: movebitur hoc corpus in conica aliqua sectione, cujus latus rectum principale est quantilas illa yr-^, qu^e ultimo fit, ubi lineolje P R, QR in infinitum diminuuntur. Circulum in his corollariis refero ad ellipsin ; & casum excipio, ubi corpus recta descendit ad centrum. PROPOSITIO XIV. THEOREMA VI. Si corpora plura revolvantur circa centrum commune, & vis centripeta sit reciproce in duplicata ratione distantis locorum a centro ; dico guod orbium latera recta principalia sunt in dnplicata ratione arearum, quas corpora radiis ad centrum ductis codem tcmpore describunt. Nam (per corol 2. prop, xiii.) latus rectum L asquale est quantitati QTq QR- quae ultimo fit, ubi coeunt puncta/' & Q. SedIineaminima(2^datotempore est ut vis centripeta generans, hoc est (per hypothesin) reciproce ut SPq. Ergo ^-^ est \x\.QTqy(. SPg, hoc est, latus rectum L in dupHcata ratione arese Q Ty. S P. Q. E. D. Corol. Hinc elHpseos area tota, eique proportionale rectangulum sub axibus est jn ratione composita ex subduplicata ratione lateris recti, & ratione temporis periodici. Namque area tota est ut ar^a QTV.SP, quae dato tempore describitur, ducta in tempus periodi- cum. PROPOSITIO XV. THEOREMA VII. lisdem positis, dieo quod tempora periodica in ellipsibus sunt in ratioHe sesquiplicafa majontm axium. Namque axis minor est medius proportionalis inter axem majo- rem & latus rectum, atque ideo rectangulum sub axibus est jn ra- LIBER PRIMUS. 6l tione composita ex subduplicata ratione lateris recti & sesquiplicata ratione axis majoris. Sed hoc rectangulum (per corol. prop, xiv.) est in ratione composita ex subduplicata ratione lateris recti & ratione periodici temporis. Dematur utrobique subduplicata ratio lateris recti, & manebit sesquiplicata ratio majoris axis eadem cum ratione periodici temporis. Q. E. D. CoroL Sunt igitur tempora periodica in ellipsibus eadem ac in circulis, quorum diametri aequantur majoribus axibus ellipseon. PROPOSITIO XVI. THEOREMA VIII. lisdem positisj & actis ad corpora lineis rectis^ qtue ibidem tangant orbitaSj demissisqne ab umbilico communi ad ha^ tangentes perpen- dicularibus : dico quod velocitates corporum sunt in ratione composita ex ratiofie perpendiculorum inversCj & subdupliccUa ratione laterum rectorum principalium directe. Ab umbilico vS* ad tangentem P R demitte perpendiculum S Y, & velo- citas corporis P erit reciproce in sub- duplicata ratione quantitatis — ^r-^. Nam velocitas illa est ut arcus quam minimus P Q \n data temporis parti- cula descriptus, hoc est (per lem. vii.) ut tangens P R, id est, ob proportion- ales PR ad e r & ^P ad ^ K, ut SPxO T TT^ — , sive Mt S Y reciproce & SP X.QT directe; estque SP X Q T ut area dato tempore descripta, id est (per prop. xiv.) in subduplicata ratione lateris recti. Q. E. D. Corol. I. Latera recta principalia sunt in ratione composita ex duplicata ratione perpendiculorum, & duplicata ratione velocita- tum. Corol. 2. Velocitates corporum, in maximis & minimis ab umbi- lico communi distantiis, sunt in ratione composita ex ratione distan- 62 DE MOTU CORPORUM tiarum inverse, & subduplicata ratione laterum rectorum principalium directe. Nam perpendicula jam sunt ipss; distanti^e. CoroL 3. Ideoque velocitas in conica sectione. in maxima vel minima ab umbillco distantia, est ad velocitatem in circulo in eadem a centro distantia in subduplicata ratione lateris recti principalis ad dupiam illam distantiam. Corol. 4. Corporum in ellipsibus gjTantium velocitates in medio- cribus distantiis ab umbilico communi sunt eardem, qu^e ccrporum gyrantium in circulis ad easdem distantias ; hoc est (per corol. 6. prop. IV,) reciproce in subduplicata ratione distantiarum, Nam perpendicula jam sunt semi-axes minores, & hi sunt ut mediae proportionales inter distantias & latera recta. Componatur Iiec ratio inverse cum subduplicata ratione laterum rectorum directe, & fiet ralio subduplicata distantiarum inverse. Corol. 5. In eadem figura, vel etiam in figuris diversJs, quarum latera recta principalia sunt fequalia, velocitas corporis est reciproce ut perpendiculum demissum ab umbilico ad tangentem, CoroL 6. In parabola velocitas est reciproce in subduplicata ratione distantize corporis ab umbiHco figurae ; in ellipsi magis variatur, in hyperbola minus quam in hac ratione. Nam (per corol. 2. lem. XIV.) perpendiculum demissiim ab umbilico ad tangentem parabolae est in subduplicata ratione distanti^. In hyperbola perpendiculum minus variatur, in ellipsi magis. CoroL 7. In parabola velocitas corporis ad quamvis ab umbilico distantiam est ad velocitatem corporis revolventis in circiilo ad eandem a centro distantiam in subduplicata ratione numeri binarii ad unitatem ; in ellipsi minor est, in hyperbola major quam in hac ratione. Nam per hujus coroUarium secundum velocitas in vertice parabolae est in hac ratione, & per corollaria sexta hujus & propositionis quartie servatur eadem proportio in omnlbus distantiis. Hinc etiam in parabola velocitas ubique aequalis est velocitati corporis revolventis in circulo ad dimidiam distantiam, in ellipsi minor est, in hyperbola major, CoroL 8. Velocitas gyrantis in sectione quavis conica est ad velocitatem gyrantis in circulo in distantia dimidii lateris recti prin- cipalis sectionis. ut distantia illa ad perpendiculum ab umbilico in tangentem sectionis demissum. Patet per corollarium quintum. LIBER PRIMUS, 63 Corol. 9. Unde cum (per corol. 6. prop. iv.) velocitas gyrantis in hoc circulo sit ad velocitatem gyrantis in circulo quovis alio reciproce in subduplicata ratione distantiarum ; fiet ex aequo velocitas gyrantis in conica sectione ad velocitatem gyrantis in circulo in eadem dis- tantia, ut media proportionalis inter distantiam illani communem & semissem principalis lateris recti sectionis, ad perpendiculum ab umbilico communi in tangentem sectionis demissum. PROPOSITIO XVII. PROBLEMA IX. Posito qtcod vis centripeta stt reciproce proportionalis quadrato dis- tantics locorum a centrOy & quod vis illius quantitas absoluta sit cognita; requiritilr lineay quam corpus describit cU loco dato cum data velocitate secundum datam rectam egrediens. Vis centripeta tendens ad punctum 6" ea sit, qua corpus / in orbita quavis data / q gyretur, & cognoscatur hujus velocitas in loco /. De loco P secundum lineam P R exeat corpus P cum data velocitate, & mox inde, cogente vi centripeta, deflectat illud in coni section- em PQ. H anc igitur recta P R tanget in P. Tangat itidem recta aliqua / r orbi- tam / ^ in /, & si ab S ad eas tangen- tes demitti intelligan- tur perpendicula, erit (per corol. i. prop. XVI.) latus rectum principale coni secti- onis ad latus rectum principale orbitae in ratione composita ex duplicata ratione perpen- diculorum & duplicata ratione velocitatum, atque ideo datur. Sit L coni sectionis latus rectum. Datur praeterea ejusdem coni sectionis umbilicus S. Anguli RPS complementum ad duos rectos fiat 64 OB MOTU CORPORUM angulus RP H ; & dabitur positione linea P//, in qua umbilicus alter If locatur. Demisso ad P// perpendiculo SIC, erigi intelligatur semiaxis conjugatus B C, & erit SP q—2 KP H-^P Hq=SHq= ^CHq = ^BHq-/^BCq = SP-^PH: quad.-Ly.S P-\-P H= SPq+2SPH + PHq-LxSP + PH. Addantur utrobique ^KPH-SPq-PHq+LxSP+PH, & fiet LxSP+PH= 2SPH+7KPH,%t\i SP+PH adPHut 2SP+2KP^L. Unde datur P H tam longitudine quam positione. Nimirum si ea sit corporis in P velocitas, ut latus rectum L minus fuerit quam 2 S P + 2 KP, jacebit P H 2A eandem partem tangentis PR cum Hnea PS; ideoque figura erit ellipsls, & ex datis umbilicis S, H, & axe principali SP+PH, dabitur. Sin tanta " ^ ^ ^ sit corporis velocitas, ut latus rectum L aequale fuerit 2SP + 2 KP, longitudo PH infinita erit; & propterea figura erit parabolaaxem habens 5"/^ parallelum lineae PK,8i indedabitur. Quod si corpus ma- jori adhuc cum vel- ocitate de loco suo P exeat, capienda erit longitudo P H ad alteram partem tangentis ; ideoque tangente inter umbilicos pergente, figura ent hyperbola axem habens principalem xqualem differentix linearum SP & PH, & inde dabitur. Nam si corpus in his casibus revolvatur in conica sectione sic inventa, demonstratum est in prop. xi, xii, & XIII, quod vis centripeta erit ut quadratum distantiae corporis a centro virium S reciproce ; ideoque linea P Q recte exhibetur, quam corpus tali vi describet, de loco dato P, cum data velocitate, secundum rectam positione datam P R egrediens. Q. E. F. Corol. I. Hinc in omni coni seclione ex dato vertice principali D, latere recto Z, & umbilico S, datur umbilicus alter H capiendo DH ^ DS ut est latus rectum ad differentiam inter latus rectum & ^DS. Nam proportio SP+PH ad PH ut 2 SP+ 2 KP ad L LIBER PRIMUS. 65 in casu hujus coroUarii, • fit DS+DH ad D H \xt 4 D S ad L^ & divisim DSadDHut^DS-Lsid L. CoroL 2. U nde si datur corporis velocitas in vertice principali /?, invenietur orbita expedite, capiendo scilicet latus rectum ejus ad duplam distantiam D S^ in duplicata ratione velocitatis hujus datae ad velocitatem corporis in circulo ad distantiam D S gyrantis (per corol. 3. prop. xvi. ;) dein DH ^d D S Mt latus rectum ad differentiam inter latus rectum &l 4 D S. Corol. 3. Hinc etiam si corpus moveatur in sectione quacunque conica, & ex orbe suo impulsu quocunque exturbetur; cognosci potest orbis, in quo postea cursum suum perageL Nam componendo proprium corporis motum cum motu illo, quem impulsus solus generaret, habebitur motus quocum corpus de dato impulsus loco, secundum rectam positione datam, exibit CoroL 4. Et si corpus illud vi aliqua extrinsecus impressa continuo perturbetur, innotescet cursus quam proxime, coUigendo mutationes quas vis illa in punctis quibusdam inducit, & ex seriei analogia mutationes continuas in locis intermediis aestimando. Scholium. Si corpus P vi centripeta ad punctum quodcunque datum R tendente moveatur in perimetro datae cujuscunque sectionis coni- cae, cujus centrum sit C; & requi- ratur lex vis centripetae : ducatur C G radio RP parallela, & orbis tangenti PG occurrens in (7; & vis illa (per corol. i . & schol. prop. 01 V . CGcub. X. & corol. 3. prop. vii.) ent ut ^p ^ 66 DE MOTU CORPORUM SECTIO IV. De inventiofie orbium ellipticorum, parabolicortim & hyperbolicomm ex timbilico dato, LEMMA XV. Si ab ellipseos vel hyperbolce cujusvis umbilicis duobus S, H, o^/ punctum quodvis tertium V inflectantur rectce dv^ S V, H V, quarum una H V csqualis sit axi prin- cipali figurcs, id est^ axi in quo timbilici Jacent^ altera S V a perpefidiculo T R in tJ se demisso bisecetur in T ; perpendiculum illud T R sectiotiem conicam alicubi tan- sL=:rrnZ ;:::i^H get : & contra^ si tangit^ erit H V cequalis axi principali figurte. Secet enim perpendiculum TR rectam H V productam, si opus fuerit, in R ; & jungatur S R. Ob aequales T S^ T V, aequales erunt & rectae S R, VR8i anguli TRS, TR V. Unde punctum R erit ad sectionem conicam, & perpendiculum TR tanget eandem : & contra. Q. E. D. PROPOSITIO XVIII. PROBLEMA X. Datis umbilico & axibus principalibus describere trajectorias ellip- ticas & hyperbolicas^ qu4B transibunt per puncta data, & rectas positione cUitas contingetit. Sit S communis umbilicus figurarum ; A B longitudo axis prin- cipalis trajectoriae cujusvis; P punc- tum per quod trajectoria debet tran- ^ , ^ sire; & TR recta quam debet tangere. ^v ^^ P Centro P intervallo AB-SP, si \^ \\ orbita sit ellipsis, vel A B+S P, si ^^ "^v h/ ea sit hyperbola, describatur circulus \ // H G. Ad tangentem TR demittatur v' ^^ LIBER PRIMUS, 67 perpendiculum STyBa producatur idem ad Vy ut sit T V aequalis S T ; centroque V & intervallo AB describatur circulus jF//. Hac ■^methodo sive dentur duo puncta P,/>, sive duae tangentes TJiy /r, sive punctum P & tangens TP, describendi sunt circuli duo. Sit H eorum intersectio communis, & umbilicis S, H, axe illo dato describatur trajectoria. Dico factum. Nam trajectoria descripta (eo quod P H+SP in ellipsi, & P H—SP in hyperbola aequatur a axi) transibit per punctum P, & (per lemma superius) tanget rectam rj TjR. Et eodem argumento vel transibit eadem per puncta duo P,/, vel tanget rectas duas TR, tr. Q.E.F. PROPOSITIO XIX. PROBLEMA XI. Circa datum umbilicum trajectortam parabolicam describerey qu^ transibit per puncta data, & rectas positione datas continget. Sit S umbilicus, P punctum & TR tangens trajectoriae descri- bendae. Centro P, intervallo PS describe circulum PG. Ab um- biiico ad tangentem demitte perpendicularem S T, & produc eam ad F, ut sit T V aequalis S T. Eodem modo describendus est alter circulus fg, si datur alterum punctum / ; vel inveniendum alterum punctum V, si datur altera tangens tr; dein du- cenda recta / F quae tangat duos circulos F G, fg si dantur duo puncta P, p, vel transeat per duo puncta K, v, si dantur duae tangentes TR, tr, vel tangat circulum FG &, transeat per punctum Vy si datur punctum P & tangens TR. Ad FI demitte perpendicularem S ly eamque biseca m K ; & axe SK, vertice prin- cipali K describatur parabola. Dico factum. Nam parabola, ob aequales S K Si IKy SP & F P, transibit per punctum P; & (per lem. xiv. corol. 3.) ob aequales S T &i T V & ang^lum rectum S TR, tanget rectam TR. Q.E.F. DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XX. PROBLEMA XII. Circa datiim umdiiicurn trajectoriam qimmvis spccie dalam describere. qtue per data pitncta transibit & rectas tangct positione datas. Cas. I. Dato umbilico S, describenda sit trajectoria A BC per puncta duo B, C. Quoniam trajectoria datur specie, dabitur ratio axis principalis ad distantiam um- bilicorum. In ea ratione cape KB ad BS, & LC ad CS. Centris B. C, intervallis B/iT, CL, describe circulos duos, & ad rectam K L, quEe tangat eosdem in K & L, demitte perpendiculum S G, Idemque seca in y} & a, ita ut sit GA ad A S & Ga ad aS ut est A' B ad BS & axe A a, verticibus A, a, describalur trajectoria. Dico factum. Sit enim L/ umbilicus alter figurar descriptse, & cum sit GA ad A S ut Ga ad aS. erit divisim Ga—GA seu Aa ad aS—AS seu SH in eadem ratione, ideoque in ratione quam habet axis principalis figune describenda; ad distantiam umbilicorum ejus ; & propterea figura descripta est ejusdem speciei cum describenda, Cumque sint KB ad B S 8i L C aid CS in eadem ratione, transibit haec figura per puncta B, C, ut ex conicis manifestum est. Cas. 2. Dato umbilico .S", describenda sit trajectoria quae rectas duas TR, tr alicubi contingat Ab umbllico in tangentes demitte perpendicula S T, S t & produc ea- dem ad V.v, ut sint TV, tv aequa- les TS. tS. Biseca Vv in 0,& erige perpendiculum inBnitum O H, rectamque V S infinite productam seca in K & k, ita ut sit VK ad ^"^9 & VA' ad kS ut est trajectorias descri- bendai axis principalis ad umbilico- rum distantiam. Super diametro Kk describatur circulus secans ON in //; & umbilicis S, H, axe princij ipsam K/^iequante, describaturtrajectoria. Dicofactuni. Nam biseca Kk in X, & junge HX. HS, HV, Hv. Quoniam est VK ad A'^ul LIBER PRIMUS, 69 Vk ad kS ; & composite ut VK-^- Vk ad KS+kS ; divisimque ut Vk^ VKsid kS-KS, id est, ut 2 VX ad 2KX & 2 KXad 2 SX, ideoque ut VX Sid I/X & H X ad SX^ similia erunt triangula VXH, HXS, & propterea VH erit ad SH ut VX ad XH, ideoque ut VKsid KS. Habet igitur trajectoriae descriptae axis principalis V H eam rationem ad ipsius umbilicorum distantiam S H^ quam habet trajectoriae describendae axis principalis ad ipsius umbilicorum distantiam, & propterea ejusdem est speciei. Insuper cum VH^ vH aequentur axi principali, & V S^v S 2l rectis TR, tr perpen- diculariter bisecentur, liquet (ex lem. xv.) rectas illas trajectoriam descriptam tangere. Q. E. F. Cas. 3. Dato umbilico S describenda sit trajectoria quae rectam TR tanget in puncto dato R. In rectam TR demitte perpendi- cularem *S Z| & produc eandem ad V, ut sit T^K aequalis ST. Junge VR & rectam VS infinite productam seca in K & k, ita ut sit VK ^d SK & Vk ad Sk ut ellipseos describendae axis principalis ad distantiam umbilicorum; cir- culoque super diametro Kk de- scripto secetur producta recta VR in H, & umbilicis S, H, axe principali rectam VH aequante, describatur trajectoria. Dico factum. Namque VH esse ad SH ut VK ad SK, atque ideo ut axis principalis trajectoriae describendae ad distantiam umbilicorum ejus, patet ex demonstratis in casu secundo, & propterea trajectoriam descriptam ejusdem esse speciei cum describenda, rectam vero TR qua angulus VRS bisecatur, tangere trajectoriam in puncto R, patet ex conicis. Q. E. F. Cas. 4. Circa umbilicum S describenda jam sit trajectoria A P B^ quae tangat rectam T R, transeatque per punctum quodvis P extra tangentem datum, quaeque similis sit figurae apby axe principali ab & umbilicis s, h descriptae. In tangentem T R demitte perpendicu- lum S T,&i produc idem ad V, ut sit T V aequalis 6* T. Angrulis autem VSP, S V P fac angulos hsqy shq aequales ; centroque q & intervallo quod sit Sid ab ut SP 2id V S describe circulum secan- tem figuram apb in /. Junge sp & age SH quae sit ad ^^ ut est ^: T R / 70 DE MOTU CORPORUM S P ad sp, quaeque angulum P S H angulo psh &, angulum V S H angulo psq aequales constituat Denique umbilicis S^ H^ & axe principali AB distantiam VH aequante, describatur sectio conica. Dico factum. Nam si agatur sv quae sit ad sp ut est sh ad sg^ quaeque constituat angulum vsp angulo hsq & angulum vs/i an- gulo psq aequales, triangula svhy spq erunt similia, & propte- rea vh erit a,d pq ut est s h 2Ld s q, id est (ob similia triang^la VSP^ hsq) ut est VS ad SP seu a^ ad pq. ^Equantur ergo vh & a6. •wV V\:.. / .• .»• --• r^'" Porro ob similia triangula VSH, vsh, est V H zid S H xxtvh ^d shy id est, axis conicae sectionis jam descriptae ad illius umbilico- rum intervallum, ut axis ab 2A umbilicorum intervallum sh; & propterea figura jam descripta similis est figurse ap b. Transit autem haec figura per punctum P^ eo quod triangrulum P S H simile sit triangulo psh; & quia V H aequatur ipsius axi & VS bisecatur perpendiculariter a recta TRy tangit eadem rectam TR. Q.E.F. L E M M A XVI. A datis Inbtis punctis ad quartum non datum inflectere tres rectas quartim differenticc vcl dantur vel nullcc stint. Cas. I. Sunto puncta illa data A, B, C & punctum quartum Z, quod invenire oportet; ob datam differentiam linearum A Z, B Z^ LIBER PRIMUS. 71 locabitur punctum Z in hyperbola cujus umbilici sunt A & B, & principalis axis differentia illa data. Sit axis tlle M N. Cape P M ad MA ut est MN ad A B, Sc erecta P R perpendiculari ad A B, demissaque Z R perpendiculari ad P R ; erit, ex natura hujus hyper- bolK, Z R dA A Z xiX. est MN ad A B. Simili discursu punctum Z locabitur in alia hyperbola, cujus umbilici sunt A, C Bl principalis axis differentia inter AZ & CZ, ducique potest QS ipsi AC perpendicularis, ad quam si ab hyperbolae hujus puncto quovis Z demittatur normalis Z S, hsec fuerit a.d A Z ut est differentia inter AZ&CZadAC. Dantur ergo rationes ]psa.rum Z R &. Z S ad A Z, & idcirco datur earundem ZR & ZS ratio ad invicem; ideoque si rectae R P, SQ concurrant in T, & agantur TZ & TA, figura TRZS dabitur specte, & recta TZ in qua punctum Z alicubi locatur, dabitur positione. Dabitur etiam recta TA, ut & angulus ATZ ; & ob datas rationes ipsarum A Z ac TZ 2A Z S dabitur earundem ratio ad invicem ; & inde dabitur triangulum A TZ, cujus vertex est punctum Z. Q.E.I. Cas. 2. Si duae ex tribus lineis, puta AZ & BZ, sequantur, ita age rectam TZ, ut bisecet rectam AB; dein qusere triangulum A T Z ut supra. Cas. 3. Si omnes tres sequantur, locabitur punctum Z in centro circuli per puncta A, B, C transeuntis. Q. E. I. Solvitur etiam hoc lemma problematicum per librum tactionum Apolbnii a Vieta restitutum. PROPOSITIO XXI. PROBLEMA XIII. TraJ^ioriam circa dalum timbilicitm describere, qua transibit per Puncta data & rectas Positione datas contingel. Detur umbilicus S, punctum P, & tangens TR, & inveniendus sit umbilicus alter /f. Ad tangentem demitte perpendiculum ^ 7^ & produc idem ad V, ut sit T Y aequalis S T, & erit YH aequalis axi 72 DE MOTU CORPORUM principali. Junge SP, H P, & erit SP differentia inter IfP & axem principalem, Hoc modo si dentur plures tangentes T^Ji, vel plura puncta P, devenietur semper ad lineas totidem V/I, vel PH, a dictis punctis V vel P ad umbilicum I/ ductas, quffi vel sequantur axibus, vel datis longitudinibus SP differuntab iis- dem, atque ideo qua; vel sequantur sibi invicem, vel datas habent differentias; & inde, per lemma superius, datur um- bilicus ille alter //. Habitis autem um- bilicis una cum axis longitudine (quse vel est V// ; vel, si trajectoria ellipsis est, P//+SP; sin hyperbola, P//—SP) habetur trajectoria. Q. E. /. Sckolium. Ubi trajectoria est hyperbola, sub nomine hujus trajectoriae oppo- sitam hyperbolam non comprehendo. Corpus enim pergendo in motu suo in oppositam hyperbolam transire non potest Casus ubi dantur tria puncta sic solvitur expeditius. Dentur puncta B, C, D. Junctas B C, CD produc ad E, F, ut sit EB ad EC ut^^ad SC, & FC ad FD ut ^Cad SD. Ad^/"ductam & productam demitte normales SG, B //, inque G^S" infinite producta cape t7^ ad y^ ^ & G^a ad (Z 5" ut est // B ad BS; & erit A vertex, 8c Aa axis principalis trajectoriae : qux, perinde ut GA major, Ecqualis, vel minor fuerit quam A S, erit ellipsis, para- bola vel hyperbola ; puncto a in primo casu cadente ad ean- dem partem lines GFcum puncto A; in secundo casu ab- eunte in infinitum ; in tertio cadente ad contrariam partem lineje GF. Nam si demittantur ad G^^perpendicula C/, D/C;ent /Cad //B \xtEC LIBER PRIMUS. 73 ad EB, hoc est, ut SC ad SB ; & vicissim /C ad SC ut H B ad SB sive \xt G A ad vS*-^. Et simili argumento probabitur esse K D zA SD \n eadem ratione. Jacent ei^o puncta B, C, D in coni sectione circa umbilicum S ita descripta, ut rectae omnes, ab umbilico S ad singula sectionis puncta ductae, sint ad perpendicula a punctis iisdem ad rectam G F demissa in data illa ratione. Methodo haud multum dissimili hujus problematis solutionem tradit clarissimus geometra de la Hirey conicorum suorum lib. viii. prop. XXV. S E C T I O V. Inveniio orbium ubi umbilicus neuier datur. LEMMA XVII. Si a data conica sectionis puncto quovis P ad trapezii alicujus A B D C, in conica illa sectione inscripti^ latera quatuor infinite producta A B, C D, A C, D B totidem recta P Q, P R, P S, P T in daiis angulis ducantur, singulce ad singula: rectangulum ductarum ad opposita duo latera P Q x P R, erit ad rectangulum ductarum ad alia duo latera opposita P S x P T /« data ratione. Cas. I. Ponamus primo lineas ad opposita latera ductas parallelas esse alterutri reliquorum laterum, puta PQ & PR lateri A C, & P S 2LC P T lateri A B. Sintque insuper latera duo ex oppositis, puta A C & BDy sibi invicem parallela. Et recta, quae bisecat pa- rallela illa latera, erit una ex diametris conicae sectionis, & bisecabit etiam RQ. Sit O punctum in quo JiQ bisecatur, & erit PO ordinatim applicata ad diametrum illam. Produc PO ad Tif, ut sit OJC aequalis PO, & erit OK or- dinatim applicata ad contrarias partes diametri. Cum igitur puncta A, By P & JC sint ad conicam sectionem, & P K secet -^ ^ in dato angulo, erit (per prop. 17, 19, 21 & 23 lib. III. conicorum 74 DE MOTU CORPORUM Apollonii) rectangulum PQ K ■aA rectangulum A Q B\n data ratione. Sed QK 8l P R aequales sunt, utpote aequalium OK, OP, 8i OQ. OR differentiae, & inde etiam rectangula /'^A' & /*(3 x/^T? squa- lia sunt ; atque ideo rectangulum P Qy. P R est ad rectangulum A QB, hoc est ad rectangulum PSxP Tin data ratione. Q .£. D. Cas. 2. Ponamus jam irapezii latera opposita A C &.S D non esse parallela. Age Bd parallelam A C &. occurrentem tum rectae S T in /, tum conica; sectioni in d. Junge Cd secantem PQ In r, & ipsi P Q parallelam age D M secantem Cd In Af & A B in JV. Jam ob similia triangula B Tt. DBN; est Bt seu PQ ad Tt ut DNziNB. S\cSLRr est a.dAQseuPS ut DMzd A N. Ergo, ducendo antecedentes in antecedentes & consequentes in consequentes, ut rectangulum P Q \n Rr est ad rectangulum P S \n Ti, ita rectangulum N D M est ad rectangulum ^ A''^?, & (per cas. i.) ita rectangulum PQ in Pr est ad rectangulum P S \n P t, ac divisim ita rectangulum PQx PR est ad rectangulum PSy.PT. Q. E. D. Cas. 3- Ponamus denique lineas c quatuor PQ. PR, P S, PT non esse parallelas lateribus A C, A B, sed ad ea utcunque inclinatas. Earum vice age Pg. Pr parallelas ipsi A C ; & Ps, Pt parallelas ipsi A B ; & propter datos angulos trian- gulorum PQq,PRr,PSs.P Tl. dabuntur rationes P Q sA P g, P R adPr,PS ad Ps.& P T ad Pt; atque ideo rationes compositai PlJ xPR ad PqxPr, & PSxPT^d PsxPt. Sed. per superius demonstrata, ratio PqxPr ad PsxPt data est : ergo & ratio PQxPR ad PSxPT '. E. D. LIBER PRIMUS. 75 LEMMA XVIII. lisdetn podtisy si rectangulum ductarutn ad opposita duo latera trapezii PQ X PR sit ad rectangulum ductarum ad reliqua duo latera PS X P T in data ratione ; punctum P, a quo linece ducuntur^ tanget conicam sectionem circa trapezium descriptam. Per puncta Ay By C^ D 81 aliquod infinitorum punctorum P, puta /, concipe conicam sectionem describi : dico punctum P hanc semper tangere. Si negas, junge AP secantem hanc conicam sec- tionem alibi quam in P, si fieri potest, puta in b. Ergo si ab his punctis/ & b ducantur in datis angulis ad latera trapezii rectae/ ^, pr,pSypt & b ky bn, b/, bd; erit ut bkxbn ad b/y. bd itdL (per lem. xvii.) pqxpr did psxpt^ & ita (per hypoth.) PQy.PR ad PSy.PT. Est & propter similitudinem trapeziorum bk A/ P Q A S, ut bk ad ^y ita P Q ad P S. Quare, applicando ter- minos prioris proportionis ad terminos correspondentes hujus, erit bndidbd\xtPR2.dPT. Er- go trapezia aequiangula Dnbd, D RP T similia sunt, & eorum diagonales Db, D P propterea coincidunt. Incidit itaque b in intersectionem rectarum AP, D P ideoque coincidit cum puncto P. Quare punctum P, ubicunque sumatur, incidit in assignatam conicam sectio- nem. Q. E. D. Corol. Hinc si rectae tres ^ PQ, PR, PS a puncto com- ^ "^ ^^ muni P ad alias totidem positione datas rectas AB, CDy A C, singulae ad singulas, in datis angulis ducantur, sitque rectangulum sub duabus ductis PQxPR ad quadratum tertiae PS \n data ratione : punc- tum P, a quibus rectae ducuntur, locabitur in sectione conica quae tangit lineas AB, CD m A Sl C; & contra. Nam coeat linea B D cum linea A C, manente positione trium A B, C D, A C ; dein 76 DE AfOTU CORPORUM coeat etiam linea /* 7" cum linea PS: & rectangulum PSxP T evadet P S quad. rectjeque A B. C D, quae curvam in punctis A Bc B, C 8i. D secabant, jam curvam in punctls Illis coeuntlbus non amplius secare possunt, sed tantum tangent. Schoiium. Nomen conics sectionis in hoc lemmate late sumitur, ita ut sectio tam rectilinea per verticem coni transiens. quam circularis basi pa- rallela Includatur. Nam si punctum / incidlt in rectam, qua puncta A Bl D vel C Sn B juiiguntur, conica sectlo verletur in geminas rectas, quarum una est recta illa in quam punctum / incldit, & altera est recta qua alta duo ex punctis quatuor junguntur. Si tra- pezli anguli duo oppositi simul sumpti ^equentur duobus rectls, & lineae quatuor P Q, P R, PS, P T ducantur ad latera ejus vel perpendi- cularlter vel In angulis qulbusvls aequalibus, sitque rectangulum sub duabus ductis PQ x PR Eequale rectangulo sub duabus aliis P SxP T, sectio conlca evadet clrculus. Idem fiet, si lineae quatuor ducantur in an- gulis quibusvis, & rectangulum sub duabus ductis PQxPR sit ad rectangulum sub allls duabus PSxPT ut rectan- gulum sub sinubus angulorum S, T, in quibus duce ultlniai PS. /'yducuntur. ad rectangulum sub sinubus angulorum Q, R, in quibus du3B prima; P Q, P R ducuntur. Caeteris In casibus locus puncti P erit aliqua trlum figurarum, quEe vulgo nomlnantur sectiones conicse. Vice autem trapezii ABCD substitui potest quadrilatenim, cujiis latera duo opjx)sita se mutuo instar diagonallum decussant Sed & e punctis quatuor A, B, C, D possunt unum vel duo abire ad infinitum, eoque pacto latera figur^, qus ad puncta illa convergunt. evadere parallela : quo in casu sectio conlca transiblt per cattera puncta, & in plagas parallelanim abibit in infinltum. UBER PRIMUS. LEMMA XIX. L Invenire puncttim P, a quo sz recles qttahwr P Q, P R, P S, P T ad alias totidem positione datas rectas A B, CD, AC, B D, singiilcB ad singulas, in datis angulis ducantur, rectaftgubim sttb duabus dtictis, P Q x P R, sit ad rectangulum sub aliis duabns, P S x PT, in data ratione. Line^e A B, C D, ad quas recte diiae P Q. P R unuin rectangu- llorum continentes ducuntur, convenJant cum aiiis duabus positione Idatis lineis in punctis A. B, C, D. Ab eorum aliquo A age rectam Iquamlibet A H, in qua velis punctum P reperiri. Secet ea lineas loppositas B D, C D, nimirum B D in /f & C D in /, & ob datos lomnes angulos figurse, dabuntur rationes PQ ad P A & PA ad ° S, ideoque ratio P Q ad P S. Auferendo hanc a data ratione P Q \xPR ad PSy.PT, dabitur ratio P P ad P T, & addendo datas Irationes P / ad P P, & P Tad P N dabitur ratJo P / ad P //, atque lideo punctum P. Q.E.I. Corol. i. Hinc etiam ad loci punctorum infinitorum P punctum quodvis D tangens duci potest Nam chorda P D, ubi puncta P D conveniunt, hoc est, ubi A // ducitur per punctum D, tan- gens evadit. Quo in casu, ultima ratlo evanescentlum / P & P // invenietur ut supra. Ipsi igitur A D duc parallelam C F, occurren- tem B D m F, &. m ea ultima ratione sectam in E, & Z?£"tangens , propterea quod C P Si. evanescens / // parallelie sunt, & in £" E P similiter sectse- CoroL 2. Hinc etiam locus punctorum omnium /' definiri potest quodvis punctonim A, B, C, D, puta A, duc loci tangentem ( E, & per aliud quodvls punctum B duc tangenti parallelam B F 7» DE MOTC CORPORCM cxrcurrentem loco in F. Inven- ietur autem punctum F per lem. XIX- Biseca B F\n G, & acta indefinita A G erit positio diametri ad quam B G &, F G ordinatim applicantur. Haec A G occurrat loco in Hy & erit A H diameter sive latus transversum, ad quod latus rec- tum erit wx, B G q ^A. A Gy. G H. Si A G nusquam oc- currit loco, linea A H existente infinita, locus erit parabola, & r BGq latus rectum ejus ad diametrum A G pertinens erit ^ ^ . Sin ea alicubi occurrit, locus hyperbola erit, ubi puncta A 8i H sita sunt ad easdem partes ipsius G: & ellipsis, ubi G intermedium est, nisi forte angulus A G B rectus sit & insuper B G qiiad. sequale rectangulo A G Hy quo in casu circulus habebitur. Atque ita problematis veterum de quatuor lineis ab Euclide inccepti & ab Apollonio continuati non calculus, sed compositio geometrica, qualem veteres quaerebant, in hoc corollario exhibetur. LEMMA XX. Si paraiielogrammum quodvis A S P Q angulis duobus oppositis A & P tangit sectionem quamvis conicam in punctis \ & Y\ Cf lateribus unius angulorum illorum infinite productis A Q, A S occurrit eidem sectioni coniop in B dJ* C ; a punctis autem occursuum B df C ad quintum quodvis sectionis coniar punctum D agantur rectce duct B D, C D occurrentes alteris duobus infinite prodtutis parallelogrammi lateribus P S, P Q /Vf T dj* R : erunt semper abscissiP laierum partes P R df P T fl^ invicem in data ratione. Et contra^ si partes illce abscissce sunt ad invicem in data rationCy punctum D tanget secticmem conicam per puncta quatuor A, B, C, P transeuntcfu. LIBER PRIMVS, 79 Cas. I. Jungantur B P, CP & a puncto Z? agantur rectse duae DG, D Ey quarum prior D G ipsi A B parallela sit & occurrat P B, PQy CA in H, /, G ; altera D E parallela sit ipsi A C & occurrat PC, PSy A B in Fy K, E : & erit (per lem. xvii.) rectangulum DExDE ad rectangulum D GxD I/ in ratione data. Sed est PQsid DE (seu /Q) ut PB ad I/By ideoque ut P T 2A D//; & vicissim PQadPT ut DE ad D//. Est & P/i ad DF\xtRC2.d D C, ideo- que ut {/G vel) PS3,d D G, & vicissim P7? ad PS ut DF ad Z? G; & conjunctis rationi- bus fit rectangulum PQ x PR ad rectangulum PS x PTvX rectangulum D E x D F ad rectangulum D GxD //y at- que ideo in data ratione. Sed dantur PQ & PS, & propterea ratio PR ad PT^datur. Q.E.D. Cas. 2. Quod si P R & P T ponantur in data ratione ad invicem, tum simili ratiocinio regrediendo, sequetur esse rectangulum DE xD F did rectangulum D GxD //in ratione data, ideoque punctum D (per lem. xviii.) contingere conicam sectionem transeuntem per puncta A, B, C, P. Q.E.D. Corol. I. Hinc si agatur B C secans PQ in r, & in P /'capiatur P t in ratione ad Pr quam habet P T ^d P R: erit Bt tangens conicae sectionis ad punctum B. Nam concipe punctum D coire cum puncto B^ ita ut, chorda BD evanescente, BT tangens evadat; & C D diC B /'coincident cum CB & B t. Corol. 2. Et vice versa si Bt sit tangens, & ad quodvis conicae sectionis punctum D conveniant BD, CD ; erit P R did P T\xt P r ad P t. Et contra, si sit P R ad P T ut Pr ad P t: convenient, B D, CZ? ad conicae sectionis punctum aliquod D. Corol. 3. Conica sectio non secat conicam sectionem in punctis pluribus quam quatuor. Nam, si fieri potest, transeant duae conicae sectiones per quinque puncta A^B, C, P, O ; easque secet recta B D in punctis Z?, d, & ipsam P Q secet recta C^ in q. Ergo P R est ad 8o -OA MOTU CORPORUM P T \xt Pg ad P T; unde PR & P$ sibi invicem sequantur, contra hypothesin. LEMMA XXI. Si rectts dua mobiles & infinita B M, C M per data puncta B, C ceu polos ductee, concursu suo M describant tertiam positione dtUam reciam M N ; (5r' alia dua infinita rectm B D, C D cum priori6us duabus ad puncia ilia data B, C datos angulos M B D, M C D efficientes ducantur: dico guod ka dtia BD, CD concursu suo D describent secHonem conicam per puncta B, C transeuntem. Et tnct versa, si recta B D, C D concursu sito D describant sectionem conicam per data puncta B, C, A transeuntem, & stt angit/us D B M semper agualis angulo dato A B C, angulusque D C M semper aqualis angulo dato A C B : puncium M continget r^tem positione daiam. Nam in recta M N detur punctum N, & ubi punctum molule M incidit in immotum N, incidat punctum mobile D in immotum P. Junge CN, BN, C P, B P, & a puncto P age rectas P T, PR occurrentes ipsis BD, CD in T &. R, 81. facientes angulum SP T LIBER PRIMVS. 8l aequalem angulo dato B N M, 8i. angulum CPR sequalem angu- lo dato C N M. Cum ergo (ex hypothesi) Eequales sint anguH MBD, NBP, ut & anguli MCD,NCP; aufer communes NBD & NCD, & restabunt sequales NBMSlPB T, NCM & PCR: ideoque triangfula N B M, PB /"similia sunt, ut & triangula N CM, PCR. Quare P T tstzd NM ut P B zd N B, & P R ad N M ut PC ad NC. Sunt autem puncta B, C, N, P immobilia. Ergo P T Si P R datam habent rationem ad A' M, proindeque datam rationem inter se ; atque ideo (per lem. xx.) punctum D, perpetuus rectarum mobilium B T & CR concursus, contingit sectionem conicam, per puncta B, C, P transeuntem. Q.E.D. Et contra, si punctum mobile D contingat sectionem conicam transeuntem per data puncta B, C, A, & sit angulus DB M semper aequalis angulo dato A B C, 81 angulus /JCJ/semper jequalis an- gulo dato A CB, & ubi punctum D incidit successive in duo qu;e- vis sectionis puncta immobilia p, P, punctum mobile M incidat suc- cessive in puncta duo immobilia n, N: per eadem «, N agatur recta n N, & hsc erit locus perpetuus puncti ilHus mobilis M. Nam, si fieri potest, versetur punctum M in Unea aliqua curva. Tanget ergo punctum D sectionem conicam per puncta quinque B, C, A, p, P transeuntem, ubi punctum M perpetuo tangit lineam curvam. Sed & ex jam demonstratis tanget etiam punctum D sectionem co- 82 ^E MOTU CORFOkUM nicam per eadem quinque puncta By C, A, /, P, transeuntem, ubi punctum M perpetuo tdngit lineam rectam. Ergo duse sectiones conicae transibunt per eadem quinque puncta, contra corol 3. lemmat XX. Igitur punctum M versari in linea curva absurdum est Q. E.D. PROPOSITIO XXII. PROBLEMA XIV. Trajectoriam per data quinqtu puncta describere. Dentur puncta quinque A, B^ C, P, D. Ab eorum aliquo A ad alia duo quaevis B, C, quae poli nominentur, age rectas A B, A C, hisque parallelas TPS, P RQ per punctum quartum P. Deinde a polis duobus B, C age per punctum quintum D infinitas duas B D Ty C R Dy novissime ductis TP S, P R Q (priorem priori & posteri- orem posteriori) occurrentes in T & R. Denique de rectis P Z) PR, acta recta tr ipsi 77? parallela, abscinde quasvis Pt, Pr ipsis P 7| PR proportionales ; & si per earum terminos t, r & polos B, C actae Bty Cr concurrant in cl, locabitur punctum illud cl in trajectoria quae- sita. Nam punctum illud cl (per lem. xx.) versatur in cpnica sectione per puncta quatuor A^ B, C, P transeunte ; & lineis Rr, Tt evanes- centibus, coit punctum d cum puncto D. Transit ergo sectio conica per puncta quinque AyByC, P, D. Q.E.D. Idem aliter. E punctis datis junge tria quaevis AyByC; & circum duo eorum By C, ceu polos, rotando angulos magnitudine datos A BC, A CB, LIBER PRIMUS. 83 applicentur crura B Ay CA, primo ad punctum Z?, deinde ad punc- tum P, & notentur puncta M, N in quibus altera crura B L, CL casu utroque se decussant Agatur recta infinita M N, & rotentur anguli illi mobiles circum polos suos B, C, ea lege ut crurum B L, C L vel B M, CM intersectio, quse jam sit m, incidat semper in rectam illam infinitam MN ; 81 crurum B A, CA, vel BD, CD intersectio, quae jam sit d, trajectoriam quaesitam P A D dB delinea- bit. Nam punctum d (per lem. xxi.) continget sectionem conicam per puncta B, C transeuntem ; & ubi punctum m accedit ad puncta Z, M, N, punctum d (per constructionem) accedet ad puncta A D P. Describetur itaque sectio conica transiens per puncta quinque A, B, C,P,D. Q.E.F. Corol. I. Hinc recta expedite duci potest, quae trajectoriam qusesitam in puncto quovis dato B continget Accedat punctum d ad punctum By & recta B d evadet tangens quaesita. Coro/. 2. Unde etiam trajectoriarum centra, diametri & latera recta inveniri possunt, ut in corollario secundo lemmatis xix. Scholium. Constructio prior evadet paulo simplicior jungendo BP, & in ea, si opus est, producta capiendo Bp ad BP ut est P B 2id PT; & 84 DE MOTU CORPORUM per / agendo rectam infinitam / e ipsi S P T parallelam, & in ea capiendo semper / e aequalem Pr ; &. agendo rectas B e, C r con- currentes in d, Nam cum sint P r ad P t, P R ad P T,p B 2A P Byp e^A P t in eadem ratione ; erunt p e &. P r semper aequales. Hac methodo puncta trajectoriae inveniuntur expeditissime, nisi mavis curvam, ut in constructione secunda, describere mechanice. PROPOSITIO XXIII. PROBLEMA XV. Trajectoriam describerey qtuB per data quatuor puncta transibitj &. rectam continget positione datam. Cas. I. Dentur tangens H By punctum contactus By & alia tria puncta C, Dy P. Junge B C, Sc agendo P S parallelam rectae B H, & P Q parallelam rectae B C, comple parallelogrammum B SPQ. Age B D secantem S P m T, 8l C D secantem P Q m R. Denique, agendo quamvis tr ipsi TR parallelam, de P Q^ PS abscinde P r, P t ipsis P R, P T proportionales respective ; & actarum C r, Bt concursus d (per lem. xx.) incidet semper in trajectoriam describendam. Idem aliter. Revolvatur tum angulus magnitudine datus C B H circa polum B^ tum radius quilibet rectilineus & utrinque productus D C circa polum C. Notentur puncta M^ N, in quibus anguli crus B C secat radium illum, ubi crus alterum B H concurrit cum eodem radio in punctis P Sl D. Deinde ad actam infinitam MN concurrant per- LIBER PRIMUS. 85 petuo radius ille CP vel CD & anguli crus BC^ & cruris alterius BI/ con- cursus cum radio delineabit trajecto- riam quaesitam. Nam si in constructionibus proble- matis superioris accedat punctum A ad punctum B, lineae CA & CB coinci- dent, & linea A B in ultimo suo situ fiet tangens BI/; atque ideo construc- tiones ibi positae evadent esedem cum constructionibus hic descriptis. De- lineabit igitur cruris BI/ concursus cum radio sectionem conicam per puncta C, Z?, P transeuntem, & rectam -ff //" tangentem in puncto B. Q.E.F, Cas. 2. Dentur puncta quatuor B, C, Z?, P extra tangentem HI sita. Junge bina lineis B D, CP concurrentibus in G^ tangen- tique occurrentibus in H & I. Secetur tangens in A, ita ut sit HA ad lA, ut est rectangulum sub media proportionali inter C G & GP & media proportionali inter B H & H Dy ad rectangulum sub media proportionali inter D G & G B &, media proportionali inter P I 8l I C ; & erit A punctum contactus. Nam si a p c rectae PI parallela HX trajec- toriam secet in punctis quibus- vis X & V: erit (ex conicis) punctum A ita locandum, ut fuerit HA qiuid. 2A A I qtuid. in ratione composita ex ratione rectanguli XHY ad rectan- g^Ium BHDy seu rectanguli CG P 2id rectangulum D G By & ex ratione rectanguli B HD ad rectangulum P I C. Invento autem contactus puncto A, descri- betur trajectoria ut in casu primo. Q. E. F. Capi autem potest punctum A vel inter puncta H 81 1^ vel extra ; & perinde trajectoria dupliciter describi. DE MOTU CORPORU.M PROPOSITIO XXIV. PROBLEMA XVI. Trajecloriam describere, picE transibit pcr data tria puncia, & * diias positione datas continget. Dentur tangentes H I, K L & puncta B, C, D. Per punctoi duo qusvis B, D age rectam infinitam B D tangentibus occun tem in punctis H, K. Deinde etiam per alia duo qu^evis C, D age infinitam C D tangentibus occurrentem in punctis /, L. Actas ita seca in y? & S, ut sit H R ad K R ut est media proportionalis tnter B H 8i. HD ad mediam proportionalem inter B K &. KD; & I S ad L S nX. est media proportionalls inter C I & I D ad mediam proportionalem inter C L &. LD. Seca autem pro lubitu vel inler puncta K Sc H, I 81. L, vel extra eadem ; dein age RS secantem tangentes \n A 81. P, Sl erunt A & P puncta contactuum. Nam si A & P supponantur esse puncta contactuum alicubi in tangentibus sita; & per punctonim H, /, K, L quodvis /, in tangente altenibj H I situm. agatur recta / Y tan- genti alteri K L parallela, quie occurrat curva: in A' & }' & in ea sumatur I Z media propor- tionalis inler IX & I Y : erit, ex conicis. rcctanguluni X I Y seu I Z quad. a(\ L P qtiad. ut rectangulum C I D ad rectangu- lum CLD,\<\ est (per constnic- /' tionem) ut Sf guad. ad SL quad. ./ atque ideo l Z aA L P \\1 S J ad -y.- S L. Jacent ergo puncta S. P, Z in una recta. Porro tangentibus concurrentibus in G, erit {e.x conicis) rectangulum A' / Y seu I Z quad. ad I A quad. vX G P q7tad. ad G A qnad. idcoque I Z ad I A ut G P ad G A. jacent ergo puncta P, Z & A in una recta. ideoque puncta S, P & A sunt in una recta. Et eodem argumento probabitur quod puncta R, P Sc A sunt in una recta. Jacent igitur puncta contactuum A & P in recta R S. autem inventis, trajectoria describetur ut in casu primo problej superioris. Q.E.F. / UBER PRIMUS. 87 In hac propositione, & casu secundo propositionis superioris con- structiones eaedem sunt, sive recta X Y trajectoriam secet m X Sl Yy sive non secet ; eseque non pendent ab hac sectione. Sed demon- stratis constructionibus ubi recta illa trajectoriam secat, innotescunt constructiones, ubi non secat ; iisque ultra demonstrandis brevitatis gratia non immoror. LEMMA XXII. Figuras in alias ejusdem generis figuras mutare. Transmutanda sit figura qusevis HGI. Ducantur pro lubitu rectae duae parallelae A O, B L tertiam quamvis positione datam A B secantes in -^ & ^, & a figurae puncto quovis G, ad rectam A B ducatur quaevis G D, ipsi O A parallela. Deinde a puncto ali- quo Oy in linea O A dato, ad punctum D ducatur recta O Z?, ipsi BL occurrens in £/, & a punc- to occursus erigatur recta dg datum quemvis angulum cum recta BL continens, atque eam habens rationem 2A O d quam habet DG zA OD; & erit g punctum in figura nova Agi puncto G respondens. Eadem ra- tione puncta singula figurae primae dabunt' puncta toti- dem figurae novae. Concipe igitur punctum G motu continuo percurrere puncta omnia figurae primae, & punctum g motu itidem continuo percurret puncta omnia figurae novae & eandem describet Distinctionis gratia nominemus D G ordinatam primam, dg ordinatam novam ; A D abscissam primam, a d abscissam novam ; O polum, O D radium abscindentem, O A radium ordinatum primum, & Oa (quo parallelogrammum O A B a completur) radium ordinatum novum. Dico jam quod, si punctum G tangit rectam lineam positione da- tam, punctum g tanget etiam lineam rectam positione datam. Si punctum G tangit conicam sectionem, punctum g tanget etiam conicam sectionem. Conicis sectionibus hic circulum annumero. Por- *■ ^ ■ --',«' lllll-MIII i'>. ■ ^ri r:;;. -^ .zZ. Irt z' V x • ?• ^ ^ • : -, .'T.--' ^r ^j: X r iii , .-= ."£7 -_=.», . \ A f t 1 - ■ "j^/'."^ ,-£ -*- ' 'x-j^J^. ■">!'- *-^' ^r .i'Xi^' <:/'.*^ I » «•. ... 9.»,. ^ O A / /i /i %•", /f /y .',*::, ;;. t/ r **/'!, ;#'// ;/i' f/ijfit. ;;/: ^: ,;:'; j//*Mf*i, ;r/' ;i'l';if. ii>>::j //// /'/ //y/ ;i/| *|ij;j'. ffi ;i 'jw^jtiofi': i'* 7« I |/lilf il;il'> 'lifll''(l'Jofiil/iJ'«^ lfi'l« I' f ifftft.it. r ////, ///; i;t ;r'jij:jt.I//;)': s':ounda, & A D^ DGvcl ii .< < ft'|f fit %<'tti|;('f' :ifi riiiifl<'fft (iiffi<:i)sioiHjm numerum, & proptcrea Ifft' .1 , 'ju.rv )iiiit' t;i (t, y^ l:ifi;Mifit, mjmI rjusd^rm ordinis anal^ticL |)fMi j/f.f tifi ;i, (jiiod \\ n-rt;! ;ilirju:i tan^^at lineam cur\*ain in li|Mif.i jitiiii.i; li.f ( fci t.L fodcin iiiodo ciim curva in figuram novaxn h.iii'il.it.1 i.ifi^Mt liiKMin ilhiin < urv;iin in ii^^ura nova; & contra. Nam M 1 111 v.i jHiiif t.i ^ur;i utnujur. ( uuijMiiii jioss(*nl h.iruin .iss(M'tinuuin drinonstnitiones more magis piiiiurMiiii. Si d |irr\it.lli ( oiViUlo. LIBER PRIMUS. 89 Igitur si figura rectilinea in aliam transmutanda est, sufficit recta- rum, a quibus conflatur, intersectiones transferre, & per easdem in figura nova lineas rectas ducere. Sin curvilineam transmutare opor- tet, transferenda sunt puncta, tangentes, & aliae rectse, quarum ope curva linea definitur. Inservit autem hoc lemma solutioni difficiliorum problematum, transmutando figuras propositas in simpliciores. Nam rectae quaevis convergentes transmutantur in parallelas, adhibendo pro radio ordinato primo lineam quamvis rectam, quae per con- cursum convergentium transit; idque quia concursus ille hoc pacto abit in infinitum; lineae autem parallelae sunt, quae nusquam concurrunt. Postquam autem problema solvitur in figura nova; si per inversas operationes transmutetur haec figura in figuram primam, habebitur solutio quaesita. Utile est etiam hoc lemma in solutione solidorum problematum. Nam quoties duae sectiones conicae obvenerint, quarum intersectione problema solvi potest, transmutare licet earum akerutram, si hyper- bola sit vel parabola, in ellipsin : deinde ellipsis facile mutatur in circulum. Recta item & sectio conica, in constructione planorum problematum, vertuntur in rectam & circulum. PROPOSITIO XXV. PROBLEMA XVII. Trajectoriant describerCy qucB per data duo puruta transibit, & rectas tres continget positione datas. Per concursum tangentium qua- rumvis duarum cum se invicem, & concursum tangentis tertiae cum recta illa, quae per puncta duo data tran- sit, age rectam infinitam ; eaque adhibita pro radio ordinato primo, transmutetur figura, per lemma su- perius, in figuram novam. In hac figura tangentes illae duae evadent sibi invicem parallelae, & tangens ^ , tertia fiet parallela rectae per puncta duo data transeunti. Sunto hi, kl tangentes illae duae parallelae, ik DE MOTU CORPORUM tangens tertia, Bl hl recta huic parallela transiens per puncta illa a, 6, per quae conlca sectio in hac figura nova transire debet, & parallelo- grammum /i ikl complens. Secentur rectre hi, ik, kl in c, d, £, ita ut sit hc ?i6. latus quadratum rectanguli ahb, ic ad id, & ke ad kd ut est summa rectarum ht & k / ad summam trium linearum, quarum prima est recta ik, & alterae duae sunt latera quadrata rectangulorum aA6 Si. al6: & erunt c, d, e puncta contactuum. Etenlm, ex conicis, sunt hc quadratum ad rectangulum ah6, & ic quadratum ad id quadratum, Si ke quadratum ad ^rf quadratum, 8l el quadratum ad rectangulum ald in eadem ratione ; & propterea hc a.6. latus quadratum ipsius ahd, ic ad id, ke ad kd, & el ad latus quadratum ipsius alb sunt in sub- duplicata illa ratione. & composite, in data ratione omnium antecedentium hi &. kl ad omnes consequentes, quae sunt latus quadratum rectanguli ahd, & recta ik, & latus quadratum rec- tanguli alb. Habentur igjtur ex data illa ratione puncta contactuum c, d, e. in figura nova. Per inversas operationes lemmatis novissimi trans- ferantur hsec puncta in figuram primam, & ibi (per prob. xr\'.) describetur trajectoria. Q. E, F. Csterum perinde ut puncta a, b jacent vel inter pimcta h, t, vel extra, debent puncta c, d, e vel inter puncta h, i, k, l, capi, vel extra. Si punctorum a, b alterutrum cadit Inter puncta h, l, & alterum extra, problema impossible est. PROPOSITIO XXVI. PROBLEMA XVIII. Trajectoriam dcscribere, ques transibit per punctum datum, & reetm guatuor positione datas contingct. Ab intersectione communi duarum quarumlibet tangeniium ad intersectionem communem reliquarum duariim agatur recta infinita, & eadem pro radio ordinato primo adhibita. transmutetur figura (per lem. xxii.) in figuram novam, & tangentes bins, qu£e ad radium ordinatum primum concurrebant, jam evadent parallelie. Siin- LIBER PRIMUS, 91 to illae hi 81 kl^ik 81 hl continen- tes parallelogrammum hikL Sit- que/ punctum in hac nova figura puncto in figura prima dato respon- dens. Per figurae centrum O aga- Xmx pqy & existente Oq sequali O py erit q punctum alterum per quod sectio conica in hac figura nova transire debet Per lemmatis xxii. operationem inversam transferatur hoc punctum in fig^ram primam, ^ & ibi habebuntur puncta duo per quae trajectoria describenda est. Per eadem vero describi potest trajectoria illa per problema xvii. Q.E.F. LEMMA XXII I. Si rectcB duce positione datce A C, B D ^ data puncta A, B, terminentur, datamque habeant rationem ad invicem^ & recta C D, qua puncta indeterminata C, Yi junguntur^ secetur in ratiane data in K: dico quod punctum K locabitur in recta positione data. Concurrant enim rectae A C, B D in ^, & in B E capiatur B G ad ^ i? ut est B D ad ^ C, sitque FD semper aequalis datae E G ; & erit ex constructione E C ad G Dy hoc est, ad EF ut ^ ACad BDy ideoque in ratio- ne data, & propterea dabitur specie triangulum E F C Secetur CFm L ut sit C L ad C F \vi ratione C K ^d C D ; & ob datam illam ra- tionem, dabitur etiam specie triangulum E F L ; proin- deque punctum L locabitur in recta EL positione data. Junge LK,&l similia erunt triangula CLK, CFD; & ob datam FD&, datam rationem ZA' ad FD, 92 DE MOTU CORPORUM dabitur LK. Huic sequalis capiatur E H, &. erit semper ELKH parallelogrammum. Locatur igitur punctum K in parallelogrammi illius la- tere positione dato H K. Q.E.D. CoroL Ob datam specie figuram E FL C, rectse tres EF, EL&EC, id est, GD, HK &E C, datas habent rationes ad invicem. LEMMA XXIV. Si redcB tres tangant quamcunque coni sectionemy quarum dua paral- lelcB sint ac denttir positiom ; dico quod sectionis semidiameter htsce dtuibus parallelay sit media proportionalis inter harum segmenta^ punctis contactuum & tangenti tertice interjecta. Sunto A Fy GB parallelae duae coni sectionem A DB tangentes in A & B; E F recta tertia coni sectionem tangens in /, & occurrens prioribus tangentibus in F & G ; sitque C D semidiameter fig^rse tangentibus parallela : dico quod A F, CDy B G sunt continue proportionales. Nam si diametri con- jugatae A B, D M tangenti FG occurrant in E Sl H, seque mutuo secent in C, & compleatur parallelo- grammum I K C L ; erit ex natura sectionum con- icarum ut ^ C ad CA ita C-^ ad CZ, & ita divisim EC-CA ad CA-CL seu E A ad A L, & composite EA ad EA+A L seu EL ut £C ad EC+CA seu EB; ideoque, ohsimilitudinem triangulorumiF-/^/; \ \ LIBER PRIMUS, 93 ELI,ECH,EBG,AF^ALI\xt CH ad^a Est itidem, ex natura sectionum conicarum, Z/seu CA^ad CZ? ut CD ad C H ; atque ideo ex sequo perturbate A F ^A C D xiX, C D ^d B G, Q.E.D. CoroL I. Hinc si tangentes duae F G, P Q tangentibus parallelis AFy BG occurrant in F & G, P & Q, seque mutuo secent in O; erit ex aequo perturbate A F a,d BQ ut A P sid B G, & divisim ut FP ad G Q, atque ideo ut FO B,d O G. Corol. 2. Unde etiam rectae duae P Gy FQ, per puncta P &, G, F & Qy ductae, concurrent ad rectam A CB per centrum figurae & puncta contactuum Ay B transeuntem. LEMMA XXV. Si parallelogrammi latera qtiattwr infinite producta tangant section- em qtiamcunque conicam, & abscindantur ad tangentem quamvis quintam; sumantur autem laterum quorumvis duorum coniermi- norum aiscissce terminatce ad angulos oppositos parallelogrammi : dico quod abscissa alterutra sit ad lafus illud a quo est abscissa^ ut pars lateris alterius contermini inter punctum contactus & latus tertium est ad abscissarum alteram. Tangant parallelogrammi M L I K latera quatuor M L,I Ky K L, MI sectionem conicam in AyBy C,D, & secet tangens quinta-F^ F M A I, haec latera in F, Qy H &, E ; sumantur autem laterum MI, K I abscissae M E, KQ, vel laterum K L, M L abscissae KH, MF: 94 DE MOTU CORPORUM dJco quod sit M E ad MI ut BK ad KQ; & K H ad K. AMzAMF. Na r corolla llarium primum lemmatis supenc ME ad ^ / ut AM scu BK adBQ.Si componendo Af E ad J// ut BKsdKQ. Q.E.D. Item A'// zA H L uX. B K s^u A M zd AF,& dividendo K H a.A K L ut A ^/ad ^/^ (2. ^. £>. Corol. r. Hinc si datur parallelogrammum I K L M, circa datam sectionem conicam descriptum, dabltur rectangulum K Q 'X.M E, ut & huic tcquale rectangxilum KHy.MF. ^quanturenim rectangula illa ob similitudinem triangulorum K Q H, M F E. Carol. 2. Et si sexta ducatur tangens e^ tangentibus , occurrens in {^ & e ; rcctangulum KQ x3f E lequabitur rectangulo AV X Me,- eritque KQ ad Me ut A> ab AfE, & divisim ut Q^ ad E<:. Corol. 3. Unde etiam si E q, ri? jungantur & bisecentur, & recta per puncta bisectionum agatur, transibit hscc per centrum sectionis conicx. Nam cum sit Qq ^A Eeut KQ atd Afe, transibit eadem recta per medium omnium Eq, eQ, M K (per lem. xxiil) & medium recta J/A*est centrum sectionis. PROPOSITIO XXVII. PROBLEMA XIX. Trajectoriam descridere, gute recfas qvinque positime datas contingH. Dentur positione tangentes ^ 5 tP, 5 C /^ GCD, F D E. EA. Figurx quadrilatera; sub quatuor qulbusvis contentae A B F E dxat- gonales A F, B E biscca in J/ & W, & (per corol. 3. ]em xxv.) recta M N per puncta bisectionum acta transibit per centrum trajectD- LIBER PRIMUS, 95 riae. Rursus figurae quadrilaterae B GDF, sub aliis quibusvis qua- tuor tangentibus contentae, diagonales (ut ita dicam) B D, GF biseca in P & ^: & recta PQ per puncta bisectionum acta tran- sibit per centrum trajectoriae. Dabitur ergo centrum in concursu bisecantium. Sit illud O, Tangenti cuivis B C parallelam age K L, ad eam distantiam ut centrum O in medio inter parallelas locetur, & acta KL tanget trajectoriam describendam. Secet haec tangentes alias quasvis duas GC D, FD E m L & K. Per harum tangentium non parallelarum CZ, FK cum parallelis CF, KL concursus C Sl K, F Sl L age CK, FL concurrentes in R, & recta OR ducta & pro- ducta secabit tangentes parallelas C/% KL in punctis contactuum. Patet hoc per corol. 2. lem. xxiv. Eadem methodo invenire licet alia contactuum puncta, & tum demum per construct prob. xiv. trajectoriam describere. Q. E. F. Scholium. Problemata, ubi dantur trajectoriarum vel centra vel asymptoti, includuntur in praecedentibus. Nam datis punctis & tangentibus una cum centro, dantur alia totidem puncta aliaeque tangentes a centro ex altera ejus parte aequaliter distantes. Asymptotos autem pro tangente habenda est, & ejus terminus infinite distans (si ita loqui fas sit) pro puncto contactus. Concipe tangentis cujusvis punc- 96 DE MOTU CORPORUM lum contactus abire in infinitum, & tangens vertetur m Asympto- ton, atque constructiones problematum pr^ecedentium vertentur in constructiones ubi Asymptotos datur. Postquam trajectoria descripta est, invenire licet axes & umbilicos ejus hac methodo. In constnictione & figura lemmatis xxl fac ut angulorum mobilium PBN, P C N, crura B P. C P, quorum con- cursu trajectoria describebatur, sint sibi Invicem parallela, eumque servantia sttum revolvantur circa polos suos B, C in figura illa. Inte- rea vero describant altera angulorum illorum crura C N. B N, con- cursu suo K vel k. circulum BGKC. Sit circuU hujus centrum O. \ \\ Ab hoc centro ad regulam M N, ad quam altera illa crura C N, B N interea concurrebant, dum trajectoria describebatur, demitte normalem O H circulo occurrentem in ^ & Z, Et ubi crura ilU altera C K. B K concurrunt ad punctum illud K quod regulEe propius est, crura prima C P, B P parallela enmt axi majori, & perpendicu- laria minori ; & contrarium eveniet, si crura eadem concurrunt ad punctum remotius L. Unde si detur trajectoris centrum, dabuntur axes. Hisce autem datis, umbilici sunt in promptu. Axium vero quadrata sunt ad invicem ut A" //■ ad LH, & inde facilc est trajectoriam specie datam per data quatuor puncta descri- bere. Nam si duo ex punctis datis constituantur poli C, B. tertium dabit angulos mobiles, PCK, PBK; his autem datis describi potesl circulus BGKC Tum ob datam specie trajectoriam, dabitur ratio OH ad OK, ideoque ipsa O H. Centro O & intervallo OH LIBER PRIMUS, 97 describe alium circulum, & recta, quae tangit hunc circulum, & transit per concursum crurum CKy B K, ubi crura prima CP, B P concumint ad quartum datum punctum, erit regula illa MN cujus ope trajectoria describetur. Unde etiam vicissim trapezium specie datum (si casus quidam impossibiles excipiantur) in data quavis sec- tione conica inscribi potest Sunt & alia lemmata quorum ope trajectoriae specie datae, datis punctis & tangentibus, describi possunt Ejus generis est quod, si recta linea per punctum quodvis positione datum ducatur, quae da- tam coni sectionem in punctis duobus intersecet, & intersectionum intervallum bisecetur, punctum bisectionis tanget aliam coni sectionem ejusdem speciei cum priore, atque axes habentem prioris axibus parallelos. Sed propero ad magis utilia. L E M M A XXVI. Trianguli specte & magnttudine dati tres angulos ad rectas totidem positione datcLSy qtue non sunt omnes parallelcey singulos ad singulas ponere. Dantur positione tres rectae infinitae A B^ A C, B C, & oportet triangulum D E Fxtdi locare, ut angulus ejus D lineam A By angulus E lineam A Cy & angulus F lineam B C tangat Super D Ey D F &, E F describe tria circulorum segmenta D RE^ D G Fy E M F, quae capiant angulos angulis B A Cy A B Cy A C B aequales respqctive. Describantur autem haec segmenta ad eas partes linea- rum D Ey D Fy E Fy ut literae DRED eodem ordine cum literis BACBy literae DGFD eodem cum literis ABCAy & literae EMFE eodem cum literis A CBA in orbem redeant; deinde compleantur haec segmenta in circulos integros. Secent circuli duo priores se mutuo in Gy sintque centra eorum P & Q. Junctis G Py P Qy cape Ga^A A B ut est G^ P ad P (2» & centro Gy intervallo G a describe circulum, qui secet circulum primum D G E \vi a. Jung^tur tum aD secans circulum secundum DFG in by tum aE secans circulum tertium E MFm c. Et jam licet figuram A B Cdef constituere similem & aequalem figurae abc D E F. Quo facto perficitur problema. Agatur enim Fc ipsi a D occurrens in », & jungantuf aGy bG^ G gS DE MOTV CORPORVM Q G, Q D, P D. Ex constructione est angulus EaD aequalis angulo C A B, & angulus a^^jequalis angulo A CB, ideoque triangulum a « t triangulo ^ ^ C lequiangulum. Ergo angulus anc seu FnD angulo A BC, ideoque angulo Fb D aequalis est ; & propterea punctum n incidit in punctum 6. Porro angulus G P Q, qut dimi- dius est anguli ad centrum GPD, aequalis est angulo ad circum- ferentiam GaD; & angulus GQP, qui dimidius est anguli ad centrum GQD, sequalis est complemento ad duos rectos anguli ad LIBER PRIMUS, 99 circumferentiam GbD, ideoque aequalis angulo Gba; suntque ideo triangula G P Q, G ab similia ; & G^ a est ad a b ut GP sid P Q ; id est (ex constructione) ut G^ ^ ad ^ -5. -/Equantur itaque ab & A B ; & propterea triangula abc, A B C, quae modo similia esse probavimus, sunt etiam cequalia. Unde, cum tangant insuper trianguli D E F anguli Z?, E, F trianguli abc latera ab, ac, b c respective, compleri potest figura A B C d ef figurae abc D E F similis & aequalis, atque eam complendo solvetur problema. Q. E. F. Corol. Hinc recta duci potest cujus partes longitudine datae rectis tribus positione datis interjacebunt Concipe triangulum D E F, puncto D ad latus E F accedente, & lateribus D E, DFin directum posids, mutari in lineam rectam, cujus pars data DE rectis positione datis A B, A C, & pars data D F rectis positione datis A B, B C interponi debet ; & applicando constructionem praecedentem ad hunc casum solvetur problema, PROPOSITIO XXVIII. PROBLEMA XX. Trajectoriam specie & magnitudine datam describerCy cujus partes datce rectis tribus positione datis interjcu;ebunt. Describenda sit trajectoria, quae sit similis & aequalis lineae curvae D E Ff quaeque a rectis tribus A B^ A C, B C positione datis, in partes datis hujus partibus D E & E F similes & aequales secabitur. Age rectas D Ey E F, D F, & trianguli hujus D EF pone an- gulos Z?, E, F ad rectas illas positione datas (per lem. xxvi) dein circa triangfulum describe trajectoriam curvae DEF similem & sequalem. Q. E. F. sz j/:ri ssjij^cjtrji LEMMA XXVII /^^ifrv V*"-" .V7V. nr.*k> an^uli ad rectas quaiuof 'j- pjrjlul^ suKt^ neque ad commwu zS szK^Sas ctmszsUm/, Denr^ r-?s:r:r.r rrrrat r^n::r .-i B C J /?. -/yxA c z: / quanim pnr::2 >ece: >-rrj:r.ii=: ::: A. :er£in in -ff . & quartaxn in C; &de- scnber.iu:r. si: —c-=j: .:=:•/ ^ :. cu->i s:t trapezio /^G ^/ slmik; & cuius 3Lr.^-/-5 < 3r.^£? c2.:o /* scualis. tangat rectam ABC: cjererique an^-Ii ^- :. :. C2::er!s ar.^-Iis datis G, I/. I sequales, tan- gant ca::er:is lir.eo^ A P. S P. C E respective. Jungatur FH & super FG. F H. FI cescrrrGr.r.:r toifdem circulonun segmenta :>: .\ J -t FS G, F T IL F y I : quorum primum F S G capiat anguluxn aqualem angulo B A A secundum F TH capiat angulum aequalem angulo C B D. ac tertium F l' I capiat angulum aequalem angulo A CE. Describi autem debent segmenta ad eas partes linearum FG, FH, F I, ut literarum FSG F idem sit ordo circularis qui literanim B A D B. utque litene F THF eodem orxline cum literis CBDQ & literae FVI F eodem cum literis A CEA in orbem redeant Compleantur segmenta ia circulos int^rrx^s, sitque LIBER PRJMUS. P centnim circuli primi FSG, & Q centrum secundl F T H, Jungatur & utrinque producatur /'(J, & in ea capiatur^V? in ea ratione ad P ^ quam habet j5 C ad A B. Capiatur autem Q R ^A eas partes puncti Q ut literarum P, Q, R idem sit ordo atque ii- terarum A, B, C: centroque R & intervallo ^ /^ describatur circulus quartus FNc secans circulum tertium FVI in c. Jungatur Fc secans circulum primum in «, & secundum in b. Agantur a G, 6If, c /, Si figurae abcFG H I similis constitui potest fignra A B C fgh i. Quo facto erit trapeziumy"^ k i illud ipsum, quod constituere oportebat. Secent enim circulj duo primi FSG, FTH se mutuo in K. Jungantur P K. QK. RK, aK, b K, cK, & producatur QP ad L. Anguli ad circumferentias FaK, FbK. FcK sunt semisses angu- lorum FPK. FQK, FR K ad centra, ideoque angulonim illorum dimidiis LPK.LQKLRK jequales. Est ergo figura PQRK figur^ abcK requiangula & simiHs, & propterea ab est ad bc ut PQa.dQR,id est, \xt A B ad B C. Angulis insuper FaG.FbH Fcl !t.(\\iant\ir /A g,/B k,/C i, per constructionem. Ergo figurtc abc FG H I figura similis A B C/gh i compleri potest. Quo facto trapeziumy^A? constituetur simile trapezio F G H I, & angulis suis / g, h, i tanget rectas A B C, A D, B D, C E. Q. E. F. Corol. Hinc recta duci potest cujus partes, rectis quatuor positione datis dato ordine interject^e, datam habebunt proportionem ad invicem. Augeantur anguH FG H, G H I usque eo, ut rectse FG, G H, HI in directum jaceant, & in hoc casu construendo problema ducetur recta. /ghi, cujus partes /^, gh, ki, rectis quatuor positione datis A B & A D, AD 8l B D, BD & CE interjectse, erunt ad invicem ut linese FG, G H, H I, eundemque servabunt ordinem inter se. Idem vero sic fit expeditius. Producantur A B ad K, & B D ad L, ut sk B K ad A B ut HI ad GH; &DL adBDut Glad FG; &jungatur j^Z occurrens recttc CE in i. Producatur i L ad Jlf, ut sit L Af ad i L ut G H ad HI, & agatur tum A/Q ipsi L B parallela. rectseque A D occunrens in^, tum^?"secans A B, B D \n/, k. Dico factum. Secet enim Mg rectam A B m Q, Sc A D rectam K L in S, & agatur A P quas sit ipsi B D parallela & occurrat i L in P, & erunt ^^ad Lh (gi ad ki, MiadLi. G / ad H I, A K ad B K) & \f,'J I)h MOTU CORFORUJt A /' iiM // // in i\w\i\m ratione. SecetnrZ^Z, I< A in •"At\*'\x\ illa rationr:, & ob proportxonales // /'. /'• /^' .V a/j /^ A ; r:rit. cx aequo, ut /'5' ad /'y /):, a/l // A ; /fe mixtim. li L-RL ad Z>£- a/l /; // // .V, f rl rst // /t' ad /? A ut yf /> ad -r a/li'(A IJ vi/iv;im // /«' a/1 /iDnlBh^^Q /'/ ///fi';frii/ fi/ir»/' linz-a // A r;ad^:m ratione secta liri/M A / in d t^ //; id/r/Kjuc cst B R zA B £> isx. ^S atJ. Bi: :a:AS^Z :a:3 bj. £> ± JL ane \K/ lc M f ir /// rsl ad />; ul /'// ad /'7/. Cum ij^^itur sit etiam^/ad >6/ ut J/i ad A /*, id r',i, iii ^' / ad // /. \k\{cX lincas /^/, /i in^ & ^, G & H siinililrr srrla?i rssr. (>. /f. /*'. In conslnu li<»n«' rf»rolLirii hnjns postquam ducitur L A^secans CE in /', pnMJncrrr licfi / /:' :id / '. nt sit /i V ad Ei ut FH ad H L & an. b-odcm recidit si centro /, intervallo / //, dcsirihalnr rinnlns strans li D \\\ X, & producatur iX ad K ul sil / )* ii'<|nalis / /\ iS: ay;alnr i'/ ipsi B D parallela. rrohlcinatis hnjns solntionrs alias irrcnnus & lVd//isius clim t*xcoj.jilarnnt. LIBER PRIMUS. 103 PROPOSITIO XXIX. PROBLEMA XXI. Trajectoriam specie datam describere^ qtue a rectts quattior positione datis in partes secabitur^ ordinCy specie & proportione datas. Describenda sit trajectoria, quae similis sit lineae curvae FGHI^ & cujus partes, illius partibus FG, GH, H I similes & proportio- nales, rectis AB&AD, AD&BD, BDSlCE positione datis, prima primis, secunda secundis, tertia tertiis interjaceant. Actis recds FG, GH, H I, FI, describatur (per lem. xxvii) trapezium fghi quod sit trapezio FGHI simile, & cujus anguH f,gyh,i tangant rectas illas positione datas A By A D^ B D^ C E^ singuli sing^las dicto ordine. Dein circa hoc trapezium describatur trajec- toria curvae lineae FGHI consimilis. Scholium, Construi etiam potest hoc problema ut sequitur. Junctis FGy GHy Hly FI produc G F dA Vy jungeque FHy I Gy & angulis FGHy VFHidJi angulos CAKyDAL aequales. Concurrant AKy A L cum recta B D m K 81 Ly 81 inde agantur K My LNy quarum K M constituat angulum A KMa^quBlQm angulo GHIy sitque ad AK ut est HI ad GH; 81 L N constituat angulum ALN aequalem angulo FHIy sitque ad AL ut //'/ ad FH. Ducantur autem A K^ K My A Ly L N 2id eas partes linearum A Dy A Ky A Ly ut literae I04 DE MOTU CORPORUM CAKMC, ALKA, DALND eodem ordine cum Hteris FGHIF in orbem redeant ; & acta M N occurrat rectae C E xn i. Fac an- gulum i£ P sequakm angulo I G Fy sitque P E ad Ei ut FG ad GI ; & per P agatur P Qf, quae cum recta ADE contineat angulum PQE aequalem angulo FIG^ rectaeque A B occurrat in^ & jung^tur fi. Agantur autem P E & PQ Sid eas partes linearum CE.PE^ ut literarum P EiP & PEQ P idem sit ordo circularis qui literanun FGHIFy & si super linea /"^' eodem quoque literarum ordine con- stituatur trapezium fghi trapezio FG H I simile, & circumscribatur trajectoria specie data, solvetur problema. Hactenus de orbibus inveniendis. Superest ut motus corporum in orbibus inventis determinemus. SECTIO VI. De inventione motuum in orbibus datis. PROPOSITIO XXX. PROBLEMA XXII. Corporis in data trajectoria parabolica moti invenire locum ad ten^ms assignatum. Sit ^y umbilicus & A vertex principalis parabolae, sitque 4 AS x M aequale areae parabolicae abscindendae APS, quae radio SP, vel post excessum corporis de vertice descripta fuit, vel ante appulsum ejus j LIBER PRIMUS, 105 ad verticem describenda est Innotescit quantitas areae ilHus abscindendae ex tem- piore ipsi proportionali. Biseca -^ ^S* in Gy erigeque perpendiculum G^jyaequale 3 M, & circulus centro J7, intervallo H S de- scriptus secabit parabolam in loco quaesito P. Nam, demissa ad axem perpendiculari PO&dMCtdiPH, ^^tAGg+ GHq {=HPg -A 0--A G: guad. + PO--GH: quad) a & s =A0g+P0g-2 GA0^2 GHxP 0+A Gg+GHg. Unde 2GHxP0{^A0g+P0g-2 GA0)=A0g+iP0g. Pro A Og scribe A Ox . ^; & applicatis terminis omnibus ad 3 P (9 ductisquein 2 AS.Het^ GHxAS {= i A OxPO+i A SxP O D O =areae APS. Sed GH ersit 3 M, & inde I GHx AS est 4 ^^ x M. Ergo area abscissa APS aequalis est abscindendae 4.ASXM. Q.E.D. Corol. I. Hinc G H est ad A S, ut tempus quo corpus descripsit arcum A P did tempus quo corpus descripsit arcum inter verticem A & perpendiculum ad axem ab umbilico ^S* erectum. Coro/. 2. Et circulo A SP per corpus motum P perpetuo transe- unte, velocitas puncti H est ad velocitatem quam corpus habuit in vertice A ut 3 ad 8 ; ideoque in ea etiam ratione est linea G H ad lineam rectam quam corpus tempore motus sui ab -^ ad P, ea cum velocitate quam habuit in vertice A, describere posset Corol. 3. Hinc etiam vice versa inveniri potest tempus quo corpus descripsit arcum quemvis assignatum AP. Junge AP & ad medium ejus punctum erige perpendiculum rectae G H occurrens in H. I06 DE MOTU CORPORUM LEMMA XXVII r. NvUa extatfigura ovalis cujus area, rectis pro lubitu abscissa, possit per squationes nuntero temtinorum acditnensionumfinit^sgefuraHter inveniri. Intra ovalem detur punctum quodvis, clrca quod ceu polum re- volvatur perpetuo linea recta. uniformi cum motu, & interea in recta illa exeat punctum mobile de polo, pergatque semper ea cum velocitate, qux sit ut rect^ illius intra ovalem quadratum. Hoc motu punctum illud describet spiralem g>Tis infinitis. Jam si are^e ovalis a recla illa absciss^e portio per finitara a^quationem inveniri potest, invenietur etiam per eandem aequationem distantia puncti a polo, quae huic areEC proportionalis est, ideoque omnia spiralis puncta per aequationem finitam inveniri possunt : & propterea rectie cu- jusvis posittone datae intersectio cum spirali inveniri etiam potest per sequationem finitam, Atqui recta omnis infinite producta spiralem secat in punctis numero infinitis, & a;quatio, qua intersectio aliqua duarum linearum invenitur, exhibet earum intersectiones omnes radicibus totidem, ideoque ascendit ad tot dimensiones quot sunt intersectiones. Quoniam circuli duo se mutuo secant in punctis duobus, Intersectio una non invenietur nisi per a;quationem duarum dimensionum, qua intersectio altera etiam inveniatur. Quoniam duarum sectionum conicamm quatuor esse possunt intersectiones, non potest aHqua earum generaliter inveniri nisi per asquationem quatuor dimensionum, qua omnes simul inveniantun Nam si inter- sectiones ills seorsim qua;rantur, quoniam eadem est omnium lex & conditio. idem erlt calculus in casu unoquoque, & propterea ea- dem semper conclusio, quae igitur debet omncs intersectiones simul complecti & indifferenter exhibere. Unde etiam intersectiones sectionum conicarum & curvarum tertiae potestatis, eo quod sex esse possunt, simut prodeunt per eequationes sex dimensionum, & intersectlones duarum curvarum tertis potestatis, quia novem esse possunt, simul prodeunt per ^equationes dimensionum novem. Id nisi necessario fieret, reducere liceret problemata omnia solida ad plana, & plusquam solida ad solida. Loquor hic de curvis potestate irreducibiljbus. Nam si jequatio, per quam curva definitur. ad LIBER PRIMUS. inferiorem potestatem reduci possit : curva non erit unica, sed ex duabus vel pluribus composita, quarum intersectiones per calculos diversos seorsim inveniri possunt. Ad eundem modum Intersec- tiones binEe rectarum & sectionum conicarum prodeunt semper per Eequationes duarum dimensionum, ternffi rectarum & curvarum irreducibilium tertis potestatis per Eequationes trium. quatemae rectarum & cnrvarum irreducibilium quartas potestatis per ffiquatlones dimensionum quatuor, & sic in infinitum. Ergo rects & spiralis intersectiones numero infinitae, cum curva haec sit simplex & in curvas plures irreducibilis, requirunt squationes numero dimensionum & radicum infinitas, quibus intersectiones omnes possunt simul exhi- beri. Est enlm eadem omnium lex & idem calculus. Nam si a polo in rectam illam secantem demittatur perpendiculum, & perpendicu- lum illud una cum secante revolvatur circa polum, intersectlones spiralis transibunt in se mutuo, queeque prima erat seu proxima, post unam revolutionem secunda erit, post duas tertia, & sic deinceps : nec interea mutabitur squatio nisi pro mutata magnitudine quanti- tatum per quas positio secantls determinatur. Unde cuni quantitates illse post singulas revolutiones redeunt ad magnitudines primas, Ecquatio redibit ad formam primam, ideoque una eademque exhibebit intersectiones omnes, & propterea radices habebit numero infinitas, quibus omnes exhibcri possunt. Nequit ergo intersectio rectae & spiralis per jequationem finitam generaliter inveniri, & idcirco nulla extat ovalis cujus area, rectis imperatis abscissa, possit per talem sequationem generaliter exhiberi, Eodem argumento, si intervallum poli & puncti, quo spiralis describitur, capiatur Ovalis perimetro abscissae proportionale, probari potest quod iongitudo perimetri nequit per finitam sequationem generaliter exhiberi. De ovalibus autem hic loquor quEC non tangun- tur a figuris conjugatls in infinitum pergentibus. Corollarmm. Hinc area ellipseos, quae radlo ab umbilico ad corpus mobile ducto describitur, non prodit ex dato tempore, per aequationem fini- tam ; & propterea per descriptlonem curvanim geometrice rationalium determinari nequit. Curvas geometrice rationales appello quarum puncta omnia per longltudines aequatlonibus definltas, id est, per io8 DE MOTU CORPORUM longitudinum rationes complicatas, determinari possunt ; caeterasque (ut spirales, quadratrices, trochoides) geometrice irrationales. Nam longitudines qu2e sunt vd non sunt ut numerus ad numerum (quemadmodum in decimo elementorum) sunt arithmetice rationales vel irrationales. Aream ig^itur ellipseos tempori proportionalem abscindo per curvam geometrice irrationalem ut sequitur. PROPOSITIO XXXI. PROBLEMA XXIII. Corporis in data trajectoria elliptica moti invenire locum ad ten^us assignatum. EUipseos A P B sit A vertex principalis, •S' umbilicus, & O cen- trum, sitque P corporis locus inveniendus. Produc O A zA G^ ut sit ^G^ ad OA ut OA ad OS. Erige perpendiculum GH^ centroque 0 & intervallo O G describe circulum GEF, & super regula G H^ ceu fundo, progrediatur rota GEF revolvendo circa axem suum, & interea puncto suo A describendo trochoidem ALI. Quo facto, cape G K \ii ratione ad rotae perimetrum GE FG^ ut est tempus, quo corpus progrediendo ab A descripsit arcum A P^ ^A tempus revolutionis unius in ellipsi. Erigatur perpendiculum K L occurrens trochoidi in Z, & acta LP ipsi KG parallela occurret ellipsi in corporis loco quaesito P. Nam centro (9, intervallo OA describatur semicirculus AQB, & arcui A Q occurrat LP s\ opus est producta in Q, jungantuique LIBER PRIMUS. 109 SQ, OQ. Arcui EFG occurrat OQ m F, &m eandem OQ de- - mittatur perpendiculum SR. Area ^/'.S"est ut area ^ G^, id est, ut differentia inter sectorem OQA & triangulum OQS, sive ut differentia rectangulorum i OQ^AQ &J OQxSH, hoc est, ob datam J OQ, ut differentia inter arcum A Q & rectam SF, ideoque (cum eaedem sint datse rationes SJi ad sinum arcus AQ, OS ad OA, OA ad OG, AQ zd GF, & divisim AQ-SR ad GF~%\wx arcus AQ) ut GK differentia inter arcum G F8l sinum arcus A Q. Q.F.D. Sckoliunt. Cseterum, cum difficilis sit hujus curvs descriptio, prsestat solu- tionera vero proximam adhibere. Inveniatur tum angulus quidam B, qui sit ad angulum graduum 57.29578, quem arcus radio sequalis subtendit, ut est umbilicorum distantia SH ad ellipseos diametrum A B ; tum etiam longitudo qusedam L, quse sit ad radium in eadem ratione inverse. Quibus semel inventis, problema deinceps confit per sequentem analysin. Per constructionem quamvis, vel utcunque conjecturam faciendo, cognoscatur corporis locus P proximus vero ejus loco/. Demissaque ad axem ellipseos ordinatim applicata P R, ex proportione diametrorum ellipseos, dabitur circuli circumscripti A Q B ordinatim applicata R Q, qua sinus est anguli AOQ ex- istente AO radio, quseque ellipsin secat in P, Sufficit angulum illum rudi calculo in numeris proximis invenire. Cognoscatur etiam angiilus tempori proportionalis, id est, qui sit ad quatuor rectos ut est tempus, quo corpus descripsit arcum Ap, ad tempus revolutionis unius in ellipsi. Sit angulus iste N. Tum capiatur & angulus O ad , ,o DE MOTU CORPORUM angulum B, ut est sinus iste anguli AOQ ad radium, & angulus E ad angulum N — -4 0Q-\- D, ut est longltudo L ad longitudinem ean- dem L cosinu anguli AOQ diminutam, ubi angulus iste recto minor est, auctam ubi major. Postea capiatur tum angulus F ad angulum B, ut est sinus anguli AOQ+E ad radium, tum angulus G ad angulum N — AOQ-^^E+P ut est longitudo L ad long-itudmem eandem cosinu anguH AOQ+U diminutam ubi angulus iste recto minor est, auctam ubi major. Tertia vice capiatur angulus H ad angulum B, ut est sinus angull AOQ + E + Gad radium ; & angu- lus I ad angulum N— ^O^ — E — G+H, ut est longitudo L ad eandem longitudinem cosinu anguli AOQ+E + G diminutam, ubi angulus iste recto minor est, auctam ubi major. Et sic pergere Hcet in in6nitum. Denique capiatur angulus A Oq xquaHs angulo A OQ + E + G 4- 1 + &c. Et ex cosinu ejus Or & ordinata pr, qua est ad sinum ejus qr mX ellipseos a.\is minor ad axem majorem. habebitur corporis locus correctus ^, Si quando angulus N— y^ O ^+ D n^- tivus est, debet signum+ ipsius E ubique mutari in — , & signum — in + . Idem intelligendum est de signis ipsorum G & I, ubi anguH ^-AOQ-Y. + Y, & N-^C?^-E-G+H negativi pnxleunt. Convergit autem serles infinita A OQ+Y. + G+\+ &c. quam celcr- rime, adeo ut vix unquam opus fuerit ultra progredi quam ad ter- minum secundum E. Et fundatur calculus in hoc theoremate, quod area A P S sit ut differentia inter arcum A Q & rectam ab umbilico ^ in radium OQ perpendiculariler demlssam. Non dissimili calculo conficitur problema in hyperbola. Sit ejus centrum O. vertex A, umbiHcus S & asymptotos O K. Cognoscatur LIBER PRIMUS. III quantitas areae abscindendae tempori proportionalis. Sit ea A, & fiat conjectura de positione rectae SP, quae aream A P S abscindat verae proximam. Jungatur O P, & 2Lh A & P B,d asymptoton agantur A/, jP A!' asy mptoto alteri paral- lelae, & per tabulam logarith- morum dabitur area AIKP, eique aequalis area OPAy quae subducta de triangulo 0[P S relinquet aream ab- scissam A PS. Applicando areae abscindendae A & ab- scissae A P S differentiam duplam 2 APS—2 A vel 2 A — 2 A P S ^d lineam SN, quae ab umbilico ^ in tangentem TP perpendicularis est, orietur longitudo chordae PQ. Inscribatur autem chorda illa P Q inter A & P,s\ area abscissa APS major sit area abscindenda A, secus ad puncti P contrarias partes : & punctum Q erit locus corporis accuratior. Et computatione repetita invenietur idem accuratior in perpetuum. Atque his calculis problema generaliter confit analytice. Verum usibus astronomicis accommodatior est calculus particularis qui sequitur. Existentibus A O, O B, O D semiaxibus ellipseos, & L ipsius latere recto, ac D differentia inter semiaxem minorem OD & lateris recti semissem i L ; quaere tum angulum Y, cujus sinus sit ad radium ut est rectangulum sub differentia illa D, & semisumma a| axium A 0+0 D 3id quadratum axis mBjonsAB; tum angulum Z, cujus sinus sit ad radium ut est duplum rectangulum sub umbilicorum distantia Slf & differentia illa D ad triplum quadratum semiaxis majoris AO. His angulis semel inventis; locuscorporis sic deinceps determinabitur. Sume angulum T proportionalem tempori quo arcus B P descriptus est, seu motui medio (ut loquuntur) aequalem; & angulum V, primam medil motus aequationem, ad angulum Y, aequationem maxi- DE MOTU CORPORUM mam primam, ut est sinus dupU anguli T ad radium ; atque ang X, jequationem secundam. ad angnlum Z, xquationem maximaia secundam, ut est cubus sinus anguli T ab cubum radii. Angulorum T, V. X vel summs T+X + V, si angulus T recto minor est^ differentiffi T + X — V, si is recto major est rectisque duobus minor, xqualem cape angulum BHP, motum medium aquatum; & 5i H P occurrat ellipsi in P, acta SP abscindet aream B S P tempori proportionalem quam- proxime. Hecc praxis satis expedita videtur, propterea quod angulonim perexiguorum V & X, in niinutis secundis. si placet, positorum, 6guras duas tresve primas Bufficit. Sed & satis accurata est ad theoriam planetarum. Nam in orbe vel Martis ipsius, cujus ^equatio centri maxima est graduum decem, error vix superabit minutum unum secundum. I nvento autem angulo motus medii Eequati BHP, angulus veri motus li S P Si distantia S P m promptu sunt per methodum notissimam. Hactenus de motu corporum in lineis curvis. Fieri autem potesl ut mobile recta descendat vel recta ascendat, & quie ad istiusmodi motus spectant, pergo jam exponere. SECTIO VII. De eorpomm ascensu & descensii recHliiuo. PROPOSITIO XXXII. PROBLEMA XXIV.1 Posito quod vis cmtripela sit reciproce proportionaiis quadr^i distanti£E locorum a centro, spatia definire qu(s corpus recta cadmd» datis temporibus descrihit. ^^1 Cas. I. Si corpus non cadit perpendiculariter, describet id ^^| corol. I. prop. xiii) seclionem aliquam conicam cujus umbiUcBS congruit cum centro virium. Sit sectio illa conica A RPB & um- bilicus ejus S. Et primo si figura ellipsis est; super hujus axe majore AB describatur semicirculus A DB, &. per corpus decidens transeat recta D P C perpendicularis ad axem ; actisque DS, PS ent area LIBER PRIMUS. 113 ASD areae ASP, atque ideo etiam tempori proportionalis. Manente axe A B minuatur perpetuo latitudo ellipseos, & semper manebit area A S D tempori proportionalis. Minuatur latitudo illa in infinitum : & orbe A P B jam coincidente cum axe A B Sl umbilico ^ cum axis termino B, descendet corpus in recta A C, & area A B D evadet tempori proportionalis. Dabitur itaque spatium A C, quod corpus de loco A perpendiculariter cadendo tempore dato describit si modo tempori proportionalis capi- atur area A B D, & a puncto D ad rectam A B demittatur perpendicularis D C. Q, E. I. Cas. 2. Si figura illa RP B hyperbola est, describatur ad eandem diametrum principalem AB hyperbola rectan- gula B E D: 81 quoniam areae CSPy CB/P, SP/B sunt ad areas CSD, CBED, SDEB, singulae ad singulas, in data ratione alitudi- num CP, CD; & area SP/B proportionalis est tempori quo corpus P movebitur per arcum P/B ; erit etiam area SDE B eidem tempori proportionalis. Minuatur latus rec- tum hyperbolae RPB in infinitum manente latere transverso, & coibit arcus PB cum recta CB & umbilicus ^ cum vertice B & rec- ta SD cum recta BD. Proinde area BDEB proportionalis erit tempori quo corpus C recto descensu describit lineam CB. Q. E. 1. Cas. 3. Et simili argumento si figura RP B parabola est, & eodem vertice prin- cipali B describatur alia parabola B E Dy quae semper maneat data, interea dum para- bola prior, in cujus perimetro corpus P movetur, diminuto & in'nihilum redacto ejus latere recto, conveniat cum linea C B ; fiet segmentum parabolicum B DEB proportionale tempori quo corpus illud P vel C descendet ad centrum ^S* vel B. Q. E. I. H A. 114 DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XXXIII. THEOREMA IX. Positis jam inveniis, dico quod corporis cadentis velocitas in loco qtwvis Q est ad velocitatem corporis centro B intervallo BC circulum describentisy in subduplicata ratione quam A C, distantia corporis a circuli vel hyperbolce rectangulce vertice ulteriore A, Habet ad figurce semidiametrum principalem 1 A B. Bisecetur A B, communis utriusque figurae RPB, DEB dia- meter, m O ; & agatur recta P T, quae tangat figuram R P B in P, atque etiam secet communem illam diametrum A B (si opus est productam) in T; sitque vSy ad hanc rectam, & ^^ ad hanc diametrum perpendicularis, atque figurae R P B latus rectum ponatur L. Constat per corol. ix. prop. xvi. quod corporis in linea RP B circa centrum .S moventis velocitas in loco quovis P sit ad velocitatem corporis intervallo S P circa idem centrum circulum describentis in LIBER PRIMUS, 115 subdupHcata ratione rectanguH i L x SP ad ^S* K quadratum. Est au- tem ex conicis A CB ad CPq ut 2 ^ (9 ad L, ideoque ^ aequale L. Ergo velocitates illae sunt ad invicem in subduplicata . CPqy.AOy.SP ^ ^^, , ^ .. ^^ , ratione a r R ad o r qtiad. rorro ex conicis est C C/ ad BO ut B O 3id TO, & composite vel divisim ut C^ ad ^ Z". Unde vel dividendo vel componendo fit B O—vel + CO ad B O ut C Z" ad CPqyAOySP ACB B T, id est, A C Sid A O ut CP ad BQ; indeque . ^ BQqyACySP ... ^ . .... . aequale est —^ — ^~n — WT^ ' jVlinuatur jam m mnnitum ngurae RP B latitudo C P, sic ut punctum P coeat cum puncto C, punc- tumque 6* cum puncto B, & linea S P cum linea B C, lineaque ^S* Y cum linea B Q ; 8l corporis jam recta descendentis in linea CB velocitas fiet ad velocitatem corporis centro B intervallo B C circulum j ., . . 1 j r . .. . . BQqyACySP , ^ i^ descnbentis, m subduphcata ratione ipsius -j-^ — ^-^ — ad o r ^ hoc est (neglectis aequahtatis rationibus SP ad BC & BQq ad SVq) in subdupHcata ratione A C did A O sive i A B. Q. E. D. Corol. I. Punctis B %l S coeuntibus, fit ZCad TSutAC^dA O. Corol. 2. Corpus ad datam a centro distantiam in circulo quovis revolvens, motu suo sursum verso ascendet ad duplam suam a centro distantiam. PROPOSITIO XXXIV. THEOREMA X. St figura B E D parabola esi, dico qtwd corporis cadentis velocitas in loco quovis C cequalis est velo- citati qua corpus centro B dimidio intervalli sui B C circulum uni- /ormiter describere potest. Nam corporis parabolam RP B circa centrum ^ describentis voloci- tas in loco quovis P (per corol. vii. ii6 DE MOTU CORPORUM prop. xvi) cequalis est velocitati corporis dimidio intervalli SP qvc- culum circa idem centrum S unifor- miter describentis. Minuatur pa- rabolae latitudo CP in infinitum eo, ut arcus parabolicus PfB cum recta C B, centrum S cum vertice B, & intervallum SP cum intervallo B C coincidat, & constabit propo- sitio. Q. E. D. PROPOSITIO XXXV. THEOREMA XI. lisdem posiiis, dico quod area figum D E S, radio indefinito S D descripta, a^qualis sii arees quam corpus, radio dimidium iateris recti figitrs D E S tBquaiUe, circa centrum S uniformiter gyrando, eodem tempore describere potest. Nam concipe corpus C quam minima temporis particula lineolam Cc cadendo describere, & interea corpus aliud K, uniformiter in circulo O Kk circa centrum ^■gyrando, arcum Kk describere. Eri- gantur perpendicula C D, cd occurrentia figune D ES in D, d. Jungantur ,5"Z>, ^^i/, ^A", ^^ & ducatur /?*)? axi ^ ^ occurrens in T, & ad eam demittatur perpendiculum .S" Y. Cas. I . Jam si figura D E S circulus est vel hyperbola rectangula, bisecetur ejus transversa diameter A S Xii O, & erit S O dimidium lateris recti. Et quoniam est T^Cad TD ut Cc ad Dd, & TD ad TS ut CDadSy, erit ex ffiquo rCad TS utCDx Cca^dSVx Dd. Sed (per corol. r. prop. xxxiii) est TC ad TS \it A C a.d A O, puta si in coitu punctorum D, d capiantur linearum rationes ultimae. Ei^o ^ C est ad AO seu SK ut CDxCc ad 6" VxDd. Porro corporis descendentis velocitas in C est ad velocitatem corporis cir- culum intervallo SC circa centrum S describentis in subduplicata ratione A C ad A O vel SK (per prop. xxxiii). Et hsec velocitas ad velocitatem corporis describentis circulum OKk in subdupHcata ratione SK ad SC (per corol. vi prop. iv) & ex sequo velocitas prima ad ultimam, hoc est lineola Cc ad arcum K k in subduplicata ratione .4 C ad .S C id est in ratione A Cad C D. Quare est CD x Cc «quale A CxKk, & propterea ^ C ad SK ut A CxKk ad LIBER PRIMUS. 117 SYxDd, indeque SKxKk aquale SYxDd, & i SKxKk aequale i SYxDd, id tst area K S k aequalis areae S Dd. Singulis A igitur temporis particulis generantur arearum duarum particulae KSk, & SDd, quae, si magnitudo earum minuatur & numerus augeatur in infinitum, rationem obtinent aequalitatis, & propterea (per corollarium lemmatis iv) areae totae simul genitae sunt semper aequales. Q. E. D. Cas. 2. Quod si figura D E S parabola sit, invenie- tur esse ut supra CDxCc ^dSYxDdMt TC^d TS, hoc est ut 2 ad i , ideoque t C Dx C c aequale esse \ S Y xD d. Sed corporis caden- tis velocitas in C aequalis est velocitati qua circulus inter- vallo \ S C uniformiter des- cribi possit (per prop. xxxiv). Et haec velocitas ad velocita- tem qua circulus radio S K describi possit, hoc est, lineola C^ ad arcum K k (per corol. ii8 DE MOTU CORPORUM VI. prop. iv) est in subdupHcata ratione SK 2A\ SC/vdi est, in ratione S K ^Ak C D. Quare est ^ SKx Kk aequale \ CD x Cc^ ideoque aequale \ SYxDdy hoc est, area KSk aequalis areae SDd^ ut supra. Q. E, D. PROPOSITIO XXXVI. PROBLEMA XXV Corporis de loco dato A cadentis detemiimre tenipora a desccnsiis. Super diametro A S, distantia corporis a centro sub initio, describe semicirculum ADS, ut & huic aequalem semicirculum O K H circa centrum ^S*. De corporis loco quovis C erige ordinatim applicatam C D. Junge SD, & areae A SD aequalem constitue sectorem OSK. Patet per prop. xxxv quod corpus cadendo describet spatium A C eodem tempore quo corpus aliud, uniformiter circa centrum ^ gyrando, describere potest arcum O K. Q. E. F. PROPOSITIO XXXVII. PROBLEMA XXVI. Corporis de loco dato sursinn vel deorsum projecti definire tempora asccnsus vel descensus. Exeat corpus de loco dato G secundum lineam G S cum velocitate quacunque. y^ ,..-J — H S* In dupHcata ratione hujus velocitatis ad uniformem in LIBER PRIMUS, 1 1 9 circulo velocitatem, qua corpus ad intervallum datum ^ G circa cen- trum ^9 revolvi pbsset, cape G A ^'dik A S, Si ratio illa est numeri binarii ad unitatem, punctum A infinite distat, quo casu parabola vertice S^ axe ^S G, latere quovis recto describenda est. Patet- hoc per prop. xxxiv. Sin ratio illa minor vel major est quam 2 ad i , priore casu circulus, posteriore hyperbola rectangula super diametro S A describi debet. Patet per prop. xxxiii. Tum centro S, inter- vallo aequante dimidium lateris recti, describatur circulus H kK, & ad corporis descendentis vel ascendentis locum G, & locum alium quemvis C, erigantur perpendicula G I^ C D occurrentia conicae sectioni vel circulo in / ac D. Dein junctis S I, S D, fiant segmen- tis SEIS, SEDS sectores HSK, HSk aequales, & per prop. xxxv corpus G describet spatium G C eodem tempore quo corpus K de- scribere potest arcum K k, Q. E. F. PROPOSITIO XXXVIII. THEOREMA XII. Posito quod vis centripeta proportionalis sit altittidini seu distantitB locorum a centro, dico quod cadentium tempora, velocitates & spatia descripta sunt arcubuSy arcuumque sinibus rectis & sinibus versis respective proportionalia. Cadat corpus de loco quovis A secundum rectam A S; & centro virium ^S* intervallo A Sy describatur circuli quadrans A E, sitque C D sinus rectus arcUs cujusvis A D ; 8l cor- pus Ay tempore A D, cadendo describit spa- tium A C, inque loco C acquiret velocitatem CD. Demonstratur eodem modo ex propositione x, quo propositio xxxii ex propositione xi demonstrata fuit. Corol. !• Hinc aequalia sunt tempora, quibus corpus unum de loco A cadendo pervenit ad centrum S, & corpus aliud revolvendo de- scribit arcum quadrantalem A D E. Corol. 2. Proinde sequalia sunt tempora omnia quibus corpora de locis quibusvis ad usque centrum cadunt Nam revolventium tem- pora omnia periodica (per corol. iii. prop. iv) aequantur. I20 DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XXXIX. PROBLEMA XXVII. Posita cujtiscunqtie generis vi centripetay & concessis figurarum curvilinearum quadraturisy requiritur corporis recta ascendentis vel descoidentis ttwi vclocitas in locis singulisy tum tempus quo corpus ad loctim quemvis perveniet : Et contra. De loco quovis A in recta A D E C cadat corpus E^ deque loco ejus E erigatur semper perpendicularis E G, vi centripetae in loco illo ad centrum C tendenti pro- portionalis : Sitque B F G linea curva quam punctum G perpetuo tangit Coincidat autem E G ipso motus initio cum perpendiculari A B^ & erit corporis velocitas in loco quovis E ut recta, quae potest aream curvilineam ABGE. Q. E. I. In E G capiatur E M rectae, quae potest aream ABGE, reciproce proportionalis, & sit V L M linea cur\^a, quam punctum M perpetuo tangit, & cujus asymptotos est recta AB producta; & erit tempus, quo corpus cadendo describit lineam AE, ut area curvilinea ABTVME. Q. E. I. Etenim in recta A E capiatur linea quam minima DE datai longi- tudinis, sitque D L F locus lineae EMG, ubi corpus versabatur in D; & si ea sit vis centripeta, ut recta, qua: potest aream yl B G E, sit ut descendentis velocitas : erit area ipsa in duplicata ratione velocitatis, id est, si pro velocitatibus in /7 & E, scribantur V & V + I, erit area A BFD ut V V, &area A BGE ut V V + 2 VI + I I,&divisim area Z?/^6^^ut 2 VI + I I, ideoque LIBER PRIMUS, 1 2 1 DFGE 2 VI + II ., , . . — ^ ^ ut j^-=, — , id est, si primae quantitatum nascentium D E D E rationes sumantur, longitudo D F vX quantitas ^ , ideoque etiam D E ut quantitatis hujus dimidium * Est autem tempus, quo corpus D E cadendo describit lineolam D Ey ut lineola illa directe & velocitas V inverse, estque vis ut velocitatis incrementum I directe & tempus I X V inverse, ideoque si primae nascentium rationes sumantur, ut ^ _,, D jfe hoc est, ut longitudo D F. Ergo vis ipsi D Fw^\ E G proportionalis facit ut corpus ea cum velocitate descendat, quae sit ut recta quae potest aream A B GE, Q. E. D. Porro cum tempus, quo quaelibet longitudinis datae lineola DE describatur, sit ut velocitas inverse, ideoque inverse ut linea recta quae potest aream A B FD ; sitque D Z, atque ideo area nascens D L MEy ut eadem linea recta inverse : erit tempus ut area DLME, & summa omnium temporum ut summa omnium arearum, hoc est (per corol. lem. iv) tempus totum quo linea A E describitur ut area tota A T VME. Q. E. D. Corol. I. Si P sit locus, de quo corpus cadere debet, ut urgente aliqua uniformi vi centripeta nota (qualis vulgo supponitur gravitas) velocitatem acquirat in loco D sequalem velocitati, quam corpus aliud vi quacunque cadens acquisivit eodem loco Z?, & in perpendiculari D F capiatur D R, quae sit ad DF \xt vis illa uniformis ad vim alteram in loco /?, & compleatur rectangulum PD R Q, eique aequalis abscindatur area ABFD; erit A locus de quo corpus alterum cecidit. Namque completo rectangulo DRSEy cum sit area A BFD ad aream DFGE ut V V ad 2 V I, ideoque ut ^ V ad I, id est, ut semissis velocitatis totius ad incrementum velocitatis corporis vi inaequabili cadentis ; & similiter area PQ RD ad aream D RS E ut semissis velocitatis totius ad incrementum velocitatis corporis uniformi vi cadentis ; sintque incrementa illa (ob aequalitatem tem- porum nascentium) ut vires generatrices, id est, ut ordinatim applicatae D Fy D Ry ideoque ut areae nascentes D FGE, DR SE ; erunt ex aequo areae totae A B FDy P Q RD ad invicem ut semisses totarum velocitatum, & propterea, ob aequalitatem velocitatum, aequantur. 122 DE MOTU CGRPOR UM Corol. 2. Unde si corpus quodlibet de loco quocunque D data cum velocitate vel sursum vel deorsum projiciatur, & detur lex vis centripeta;, invenietur velocitas ejus in alio quovis loco e. erigendo ordinalam e g, & capiendo velocitatem illam ad velocitatem in loco D ut est recta, quse potest rectan- gulum P Q R D area curvilinea D Fge vel auctum, si locus e est loco D inferior, vel diminutum, si is superior est, ad rectam quze po- test rectangulum solum P Q R D. Corol. 3. Tempus quoque inno- tescet erigendo ordinatam em reci- proce proportionalem lateri quadra- to ex PQRD+\r&\-DFge, & capiendo tempus quo corpus de- scripsit lineam D e ad tempus quo corpus alterum vi uniformi cecidit a P & cadendo pervenit ad D, ut area curvilinea D Lme ad rectan- gulum 2 PD X D L. Namque tempus quo corpus vi uniformi des- cendens descripsit lineam PD est ad tempus quo corpus idem descrip- sit lineam P E in subduplicata ratione P D ad P E,\A est (lineola D E ]a.m\a.m nascente) in ratione P D ad P D-\-\ D E seu 1 P D 2A 2 P D + D E, & divisim, ad tempus quo corpus idem descripsit lineolam DE ut 2 PD ad DE, ideoque ut rectangulum 2 PD* DL ad aream D L M E ; estque tempus quo corpus utnimque descripsit lineolam /?£" ad tempus quo corpus altenim inxquabili motu descripsit lineani De. ut area DLM E ad aream DLmt.h ex aequo tempus primum ad tempus ukimum ut rectangulum 2 PD^ D L sA aream D L m e. LIBER PRIMUS. 123 SECTIO VIII. De inventione orbium in quibus corpora viribus quibuscunque centri- petis agitata revolvuntur. PROPOSITIO XL. THEOREMA XIII. Si corpusy cogente vi quacunque centripetay moveatur utcunque, & corpus aliud recta ascendat vel descendaty sintque eorum velocitates in aliquo cBqualium altitudinum casu cequaleSj velocitates eorum in omnibus cequalibus altitudinibus erunt cequales. Descendat corpus aliquod ab A per Z?, E^ ad centrum C & moveatur corpus aliud a Kin linea curva V I K k. Centro Cinter- vallis quibusvis describantur circuli concentrici Z? /, E K rectae A C \n D ^ Ey curvaeque VI K in I &, K occurren- tes. Jungatur / C occurrens ipsi K E m N ; & in / K demittatur perpendiculum JV T ; sitque circum- ferentiarum circulorum intervallum D E vel I N quam minimum, & habeant corpora in Z? & / velocitates sequales. Quoniam distantiae CD^ CI sequantur, erunt vires centripetae in D & I aequales. Exponantur hae vires per aequales lineolas D Ey I N ; & si vis una IN (per legum corol. 2) resolvatur in duas N T & I Ty vis N Ty agendo secundum lineam N T corporis cursui / TK perpendicularem, nil mutabit velocitatem corporis in cursu illo, sed retrahet solummodo cor- pus a cursu rectilineo, facietque ipsum de orbis tan- j^ gente perpetuo deflectere, inque via curvilinea / TK k progredi. In hoc effectu producendo vis illa tota consumetur : vis autem altera / Z*, secundum corporis cursum agendo, tota accelerabit illud, ac dato tempore quam mini- mo accelerationem generabit sibi ipsi proportionalem. Proinde corporum in Z? & / accelerationes aequalibus temporibus factae (si 124 DE MOTV CORPORUM sumantur Hnearum nascentium D E, I N, I K, I T, N T rationes primje) sunt ut linea DE, I T -. tem- poribus autem in^qualibus ut Iine:e illze & tempora conjunctim. Tempora autem quibus DE & I K describuntur, ob Eequalitatem velocitatum sunt ut vise descriptas D E & / A", ideoque acceleratio- nes in cursu corporum per Hneas D E 8c /A", sunt ut DE 8i.IT, DE & I K conjunctim, id est ut DE guad. & /Tx IK rcctangnhim. Sed rectangulitm JTy.IK aequale est IN quadrato,\ioz est, aquale D E guad. & propterea accelerationes in transitu cor- porum a D & / 3.d E & K eequales generantur. j^quales igitur sunt corporum velocltates in £ &K: ■ & eodem argumento semper reperientur aequales in subsequentibus aequalibus distantiis. Q. E.D. Sed & eodem argumento corpora Eequivelocia & ffiqualiter a cen- tro distantia, in ascensu ad sequales distantias asquditer retardabun- tur. Q. E. D. Corol. I. Hinc si corpus vel oscilletur pendens a filo, vel impe- dimento quovis poHtissimo & perfecte lubrico cogatur in linea cur- va moveri, & corpus aliiid recta ascendat vel descendat, sinique velocitates eorum in eadem quacunque altitudine ?equales : erunt velocitates eorum in aliis quibuscunque aequalibus altitudinibus Ecquales. Namque corporis penduli filo vel impedimento vasis abso- lute lubrici idem pr^statur quod vi transversa N T. Corpus eo non retardatur, non acceleratur, sed tantum cogltur de cursu rec- tilineo discedere. Corol. 2. Hinc etiam si quantitas P sit maxima a centro distantia. ad quam corpus ve! osclllans vel in trajectoria quacunque revolvcns, deque quovis trajectori^ puncto, ea quam ibi habet velocitate suf- sum projectum ascendere possit ; sitque quantitas A distantia cor- poris a centro in alio quovis orbitar puncto, & vis centripeta sem- per sit ut ipsius A dignitas qu;eHbet A""', cujus index n — l cst numerus quilibet « unitate diminutus ; velocitas corporis in omnl altitudine A erit ut ^ P" — A", atque ideo datur. Namque velodtas recta ascendentis ac descendentis {per prop. xxxix) est jn hac ipsa ratione. 4 LIBER PRIMUS. 125 PROPOSITIO XLI. PROBLEMA XXVIII. Posita cujuscunque generis vi centripeta & concessis figurarum curvi- linearum quadraturisy requiruntur tum trajectorice in quibus corpora moveduntury tum tempora motuum in trajectoriis inventis. Tendat vis quselibet ad centrum C & invenienda sit trajectoria V I K k. Detur circulus V R centro C intervallo quovis C V de- scriptus, centroque eodem describantur alii quivis circuli I Dy K E trajectoriam secantes m I & K rectamque C V in D & £. Age tum rectam C N I X secantem circulos K E, V R in N & X, tum rectam CKV occurrentem circulo J^R in V. Sint autem puncta / & K sibi invicem vicinissima, & pergat corpus ab V per / & K A ad Jk; sitque punctum A locus ille de quo corpus aliud cadere debet, ut in loco D velocitatem acquirat sequalem velocitati corporis prioris in /. Et stantibus quai in propositione xxxix, lineola / K, dato tempore quam minimo descripta, erit ut velocitas, atque ideo ut recta quae potest aream AB FD, & triangulum /CK tempori proportionale dabitur, ideoque K// erit reciproce ut altitudo /C, id est, si detur quantitas aliqua Q, & altitudo / C noitiinetur A, ut Q Q ^. Hanc quantitatem ~ nominemus Z, & ponamus eam esse mag- 4 T / t y y . y / '^•/.''"•1/'.' :-j,2.i. - . A -•. ^V//r/-/^-ZZ '. / . / / // / ' » '. ,, '.*.,r y ". V .' /y ^ /> /- ic;-,U ^ / / ^ x*:' y////// ;/ /. .;:!':'. r'r.r/:r.t: ve. & describanrj" curvx / / / ./// // /' h 7. Z !./,> 9 /t/, /// /j i,, , j, jf,/t;, >i^ < [/irrf/^rt^io tan^jnt : deque puncto T «/1 ;.^' irr, // f ' rij/;it'ir i/ri/^Tri^lk.ilum ^a abscindens areas curvi- \iu' I . l' lihn, V In n^ h *ri;/aritijr ctiam ordinats -fr, ^ji": quo- iHiiM r''i.iri;^.j|Hffi /f/^//N'j'M />^^.?/f sequale est dimidio rectan- \tnU /\ / /; // VII fri;iri;/iilo / CK ; Sc rcctangulum Z>rx/A^scu /^/ • /' .i'|iMli i';t ilitniflio n!c:t;m^/ii]i KA" x A" C seu triangulo H ^ J', liof iJii. f|u«ifii;iin ;in;irimi V Dba, VIC aequales semper LIBER PRIMVS. 127 sunt nascentes particulae DbzE, I C K, &. arearum VDcUy VCX aequales semper sunt nascentes particulae DcxE, X C V, erit area genita V Dda aequalis areae genitae V I C, ideoque tempori propor- tionalis, & area genita V D ca aequalis sectori genito V C X. Dato igitur tempore quovis ex quo corpus discessit de loco V, dabitur area ipsi proportionalis VDba, & inde dabitur corporis altitudo CD vel C/; & area VD ca, eique aequalis sector V C X una cum ejus angulo V C L Datis autem angulo V C I & altitudine C/ datur locus /, in quo corpus completo illo tempore reperietur. Q. E. /. Corol. I. Hinc maximae minimaeque corporum altitudines, id est, apsides trajectoriarum expedite inveniri possunt Sunt enim apsides puncta illa in quibus recta / C per centrum ducta incidit perpendicu- lariter in trajectoriam V / K : id quod fit ubi rectae / K & N K aequantur, ideoque ubi area A B F D aequalis est Z Z. CoroL 2. Sed & angulus K / N, in quo trajectoria alicubi secat lineam illam / C ex data corporis altitudine / C expedite invenitur ; nimirum capiendo sinum ejus ad radium ut K N ad / K, id est, ut Z ad latus quadratum areae A B FD. Corol. 3. Si centro C & vertice principali V describatur sectio quaelibet conica VRS, & a quovis ejus puncto 7? agatur tangens /i T occurrens axi infinitae pro- ducto C V in puncto T; dein juncta Cy? ducatur recta CP, quae aequalis sit abscissae C T, angulumque VCP sectori VCP proportionalem constituat ; ten- dat autem ad centrum C vis centripeta cubo distantiae loco- rum a centro reciproce propor- tionalis, & exeat corpus de loco V justa cum velocitate secun- dum lineam rectae C V perpen- dicularem : progredietur corpus illud in trajectoria V P Q quam punctum P perpetuo tangit ; ideoque si conica sectio VRS hyperbola sit, descendet idem ad centrum : sin ea ellipsis sit, ascendet illud perpetuo & abibit in infinitum. Et contra, si corpus quacunque cum velocitate exeat de loco Vy & perinde ut incoeperit vel oblique 128 DE MOTU CORPORUM descendere ad centrum, vel ab eo oblique ascendere, figura V RS vel hyperbola sit vel ellipsis, inveniri potest trajectoria augen- do vel minuendo angulum VCP v- in data aliqua ratigne. Sed &, vi centripeta in centrifugam versa, ascendet corpus oblique in tra- jectoria V P Q, quae invenitur capiendo angulum V C P sectori elliptico V RC proportionalem, & longitudinem CP longitudini C T sequalem ut supra. Consequuntur haec omnia ex propositione praecedente, per curvae cujusdam quadraturam, cujus inventionem, ut satis facilem, brevitatis gratia missam facio. PROPOSITIO XLII. PROBLEMA XXIX. Data lege vis centripetce, requiritur motus corporis de loco dato^ data cum velocitatCy secundum datam rectam egressi. Stantibus quae in tribus propositionibus praecedentibus : exeat corpus de loco / secundum lineolam I K^ ^ cum velocitate quam LIBER FRIMUS, 129 corpus aliud, vi aliqua uniformi centripeta, de loco P cadendo acquirere posset in D : sitque haec vis uniformis ad vim, qua corpus primum urgetur in I, \it D R ^,d D F. Pergat autem corpus versus k; centroque C & intervallo Ck describatur circulus ke occurrens rectae PD in e, & erigantur curvarum B Fgy abv^ acw ordinatim applicatae egy ev, ew. Ex dato rectangulo PDRQ, dataque lege vis centripetae qua corpus primum agitatur, datur curva linea BFgy per constructionem problematis xxvii, & ejus corol. i. Deinde ex dato angulo C I K datur proportio nascentium I K^ K N, & inde, per constructionem prob. xxviii, datur quantitas Q, una cum curvis lineis abv^ acw: ideoque, completo tempore quovis Dbve, datur tum corporis altitudo Ce vel C k^ tum area Dcwe, eique aequalis sector XCy^ angulusque ICk, & locus k in quo corpus tunc versabitur. Q. E. I. Supponimus autem in his propositionibus vim centripetam in recessu quidem a centro variari secundum legem quamcunque, quam quis imaginari potest, in aequalibus autem a centro distantiis esse undique eandem. Atque hactenus motum corporum in orbibus immobilibus consideravimus. Superest ut de motu eorum in orbi- bus, qui circa centrum virium revolvuntur, adjiciamus pauca. SECTIO IX. De motu corporum in orbibus mobilibus, deque motu apsidum. PROPOSITIO XLIIL PROBLEMA XXX. Efficiendum est ut corpus in trajectoria guacunque circa centrum virium revolvente perinde moveri possit^ atqu£ corpus aliud in eadem trajectoria quiescente. In orbe V P K positione dato revolvatur corpus P pergendo a V versus K. A centro C agatur semper Cpy quae sit ipsi C P aequa- lis, angulumque V Cp angulo V C P proportionalem constituat ; & area, quam linea Cp describit, erit ad aream VCPy quam linea CP simul describit, ut velocitas lineae describentis Cp ad velocitatem lineae describentis CP ; hoc est, ut angulus VCp ad angulum VCP, ideoque in data ratione, & propterea tempori proportionalis. Cum « » zi j/:r: ::j.s:i .:£ ■ tflll .4 Kl -:ftr>ur>j- riar^rVir:::::: ^t r-r.ii "jrjr-jrjs^ criipns jiscz: niszxnscs ^•is c*:r*:rlp^:a. rri^L o:rp-i5 rivci^*": pcssir in ciirra fla Ir^ea qaa punctun:/ c^trr:::: :r. plaro br.r-.ccC:. dc sdi^-^zzr prcfciSeDa. Q.ES^ PR0F05ITI0 XLIV. THEOREMA XIV. Dinircntii zirium. qziiiu: c^rfu: ir. iri^i ri:kr<.VJr.v. ^" c^^^ aJiMJ in crdcni crii r-r.^iziKU aqitaiit^r m.r^^yz psiszini. crJ :jc /ry.i-j/j raticm c:nin::iKi: jititiiiiKi: inzcr:^. Part:b-5 crhii q-i-is.cenris l' P. P K sur.ro sirriles & squales Ofbis revo!ven::5 partes »/. pk : &i punc:orjr: P. A' distantia intellzgatur esse quam r-.:r.:r:a, A pur.c:o ^e :r. r^c:am / C demitte perpendicu- luni k r. icemque p.-c^Iuc ad v:. u: s:: w r ac >f r ut angulus J*C/ ad anzuljm l'C P. 0'-or.:am corrx:r-m al::rad:nes PC & ^C. KC* & JtC semper xquanrjr. rr.an:iesr-m est quoi lineanim PCSifiC incrementa vel decrementa semper sin: 3&qual:a« ideoque si coqMXum in locis P & p existentium distir^janrjr motus singuli (per legum corol. 2) in binos. quorcim hi versus centrum. sive secundum lineas P C pC determinenrjr. & alteri prioribus transverst sint & secundum lineas ipsis P C p C perpendiculares directionem ha- beant ; motus versus centr^m erLint arquales, & motus transveisus corporis/ erit ad motum transvcrsum corporis P, ut motus angularis LIBER PRIMUS. 131 Iineae / C ad motum angularem lineae P C, id est, ut angulus V Cp ad angulum V CP. Igitur eodem tempore quo corpus P motu suo utroque pervenit ad punctum Ky corpus p aequali in centrum motu aequaliter movebitur a / versus C, ideoque completo illo tempore reperietur alicubi in linea mkr, quae pef punctum k in lineam p C perpendicularis est ; & motu transverso acquiret distantiam a linea p Cy quae sit ad distantiam quam corpus alterum P acquirit a linea P Cy ut est motus transversus corporis / ad motum transversum corporis alterius P. Quare cum kr aequalis sit distantiae quam corpus P acquirit a linea PC, sitque mr ^A krut angulus VCp ad angulum p\ ^y .■ VCPy hoc est, ut motus transversus corporis p ad motum transver- sum corporis P, manifestum est quod corpus p completo illo tempore reperietur in loco m. Haec ita se habebunt ubi corpora p &l P aequaliter secundum lineas p C 8l P C moventur, ideoque aequalibus viribus secundum lineas illas urgentur. Capiatur autem angulus pCn 2A angulum /C^ ut est angulus V Cp ad angulum VCP, sitque n C aequalis kC, & corpus / completo illo tempore revera reperietur in n ; ideoque vi majore urgetur quam corpus P, si modo 132 DE MOTU CORPORUM angulus n Cp angulo k Cp major est, id est si orbis up k vel movetur in consequentia, vel movetur in antecedentia majore celeritate quam sit dupla ejus qua linea CP m consequentia fertur; & vi minore si orbis tardius movetur in antecedentia. Estque virium difTerentia ut locorum intervallum m n, per quod corpus illud p ipsius actione, dato illo temporis spatio, transferri debet Centro C intervallo Cn vel Ck describi intelligatur circulus secans lineas mr, mn productas in ^ & /, & erit rectangulum mnxm/ aequale rectangulo mkxms, ideoque m n aequale . Cum autem triangula/ Ci mt pCn dato tempore dentur magnitudine, sunt kr 8l mr, earumque differentia mk & summa m s reciproce ut altitudo p C, ideoque rectangulum mkx ms est reciproce ut quadratum altitudinis/ C. Est Sl mt directe ut i m t, id est, ut altitudo p C. Hae sunt primae rationes linearum nascentium ; & hinc fit , id est lineola nas- mt cens mn, eique proportionalis virium differentia reciproce ut cubus altitudinis / C Q. E. D. LIBER PRIMUS, 133 CoroL I. Hinc differentia virium in locis P 8l py w^ K 8l k, est ad vim qua corpus motu circulari revolvi possit ab /? ad iT eodem tempore quo corpus P in orbe immobili describit arcum P K, ut lineola nascens m n ad sinum versum arcus nascentis R Ky id est ut ad — -3 , vel ut mky.ms ad rk quadratum ; hoc est, si mt 2kC capiantur datae quantitates F, G in ea ratione ad invicem quam habet angulus VCP zA angulum VCp, ut GG— FF ad FF. Et prop- terea, si centro C intervallo quovis C P vel Cp describatur sector circularis sequalis areae toti VPCy quam corpus P tempore quovis in orbe immobili revolvens radio ad centrum ducto descripsit : differentia virium, quibus corpus P in orbe immobili & corpus/ in orbe mobili revolvuntur, erit ad vim centrlpetam, qua corpus ali- quod, radio ad centrum ducto, sectorem illum eodem tempore, quo descripta sit area VPC, uniformiter describere potuisset, ut GG — F F ad F F. Namque sector ille & area/ Ck sunt ad invicem ut tempora quibus describuntun Corol. 2. Si orbis VPK ellipsis sit umbilicum habens C & apsidem summam V; eique similis & aequalis ponatur ellipsis up k, ita ut sit semper/ C aequalis P Cy &. angulus V Cp sit ad angulum V CP in data ratione G ad F ; pro altitudine autem P C vel p C scribatur A, & pro ellipseos latere recto ponatur 2 R : erit vis, qua corpus in el- 1- • i «i- 1 • ^ F F . RGG — RFF o ^ T- hpsi mobili revolvi potest, ut -r-r H -r 7 & contra. Jixpo- natur enim vis qua corpus revolvatur in immota ellipsi per quanti- F F F F tatem , & vis in V erit . Vis autem qua corpus in AA ^ CVquad. ^ /* ^ circulo ad distantiam C K ea cum velocitate revolvi posset quam corpus in ellipsi revolvens habet in V, est ad vim qua corpus in ellipsi revolvens urgetur in apside F, ut dimidium lateris recti ellip- RFF seos ad circuli semidiametrum C Vy ideoque valet ^ j, — 7- : & vis, quae sit ad hanc ut GG— FF ad FF, valet — yrr^ — 7 — : estque haec vis (per hujus corol. i) differentia virium in V quibus corpus P in ellipsi immota VP K, & corpus p in ellipsi mobili upk revolvuntur : Unde cum (per hanc prop.) differentia illa in alia quavis altitudine A 134 DE MOTU CORPORUM I sit ad seipsam in altitudine C V xsX ad A cub. CVcub. , eadem dif- ferentia in omni altitudine A valebit Igitur ad vim A cub. FF AA , qua corpus revolvi potest in ellipsi immobili V P K^ addatur RGG-RFF ^ ^ • .. FF^RGG-RFF excessus ; ; & componetur vis tota — - + ; A C7ib. A A A cub. qua corpus in ellipsi mobili upk iisdem temporibus revolvi possit Corol. 3. Ad eundem modum coUigetur quod, si orbis immobilis V P K ellipsis sit centrum habens in virium centro C ; eique similisi a^qualis & concentrica ponatur ellipsis mobilis upk; sitque 2 R ellipseos hujus latus rectum principale, & 2 T latus transversum sivc axis major, atque angulus VCp semper sit ad ang^Ium VCP ut G ad F ; vires, quibus corpora in ellipsi immobili & mobili •u ru 1 • FFA^ FFA , temponbus aequalibus revolvi possunt, erunt ut n- "~T ^ ^ — T + RGG-RFF AT^. respectivc. LIBER PRIMUS, 1.35 Corol. 4. Et universaliter, si corporis altitudo maxima C V nomi- netur T, & radius curvaturae quam orbis V P K habet in Vy id est radius circuli aequaliter curvi, nominetur R, & vis centripeta, qua corpus in trajectoria quacunque immobili V P K revolvi potest in V F F loco V, dicatur , atque aliis in locis P indefinite dicatur X, altitudine C P nominata A, & capiatur G ad F in data ratione anguli V Cp ad angulum V CP : erit vis centripeta, qua corpus idem eos- dem motus in eadem trajectoria upk circulariter mota temporibus .. ^ VRGG-VRFF usdem peragere potest ut summa virium X H -z — 7 • Corol. 5. Dato igitur motu corporis in orbe quocunque immobili, augeri vel minui potest ejus motus angularis circa centrum virium in ratione data, & inde inveniri novi orbes immobiles in quibus corpora novis viribus centripetis gyrentur. CoroL 6. Igitur si ad rectam C i^posi- tione datam erigatur perpendiculum V P longitudinis indeterminatse, jungaturque CP & ipsi aequalis agatur Cp, constituens angulum V Cpy qui sit adangulum VC P in data ratione ; vis qua corpus gyrari po- test in curva illa Vp k, quam punctum p perpetuo tangit, erit reciproce ut cubus altitudinis Cp. Nam corpus P per vim ^* inertiae, nuUa alia vi urgente, uniformiter progredi potest in recta VP. Addatur vis in centrum C, cubo altitudinis C P vel Cp reciproce proportionalis, & (per jam demonstrata) detorquebitur motus ille rectilineus in lineam curvam Vpk. Est autem haec curva Vpk eadem cum curva illa VPQ in corol. 3 prop. xli inventa, in qua ibi diximus corpora hujusmodi viribus attracta oblique ascendere. l^fj DE MOTU CORPORL PROPOSITIO XLV. PROBLEMA XXXL Or/num qui sunt circiUis niaxime finitifnt r^qmiruMtur mubu apsidum. ProMcinu solvitur arithmetice faciendo ut orbis, quem coqns iii cllipsi inobili (iit in propositionis superioris coroL 2 vd 3) rrvoIvcMis (lcscrihit in plano immobili, accedat ad fbnnam orbb (-njiifi .'ipsi(l(*s r('(iuiruntur, & quaerendo apsides orbis quexn coqxis illiiil iii plano immobili describit. Orbes autem eandem acquirent iottiiatn, si vir(*s ccntripetce quibus describuntur, inter se collatat, in .t-(|ti;ilil)tis :iltitu(linibus rcddantur proportionales. Sit punctum V itp.i'. sttmin;i, cK: scribantur T pro altitudine maxima C ^ A pro ;tliiiit(liiic (|u:ivis alia CP vel C/, & X pro altitudinum difTerentia ( r (' P : ik vis, (jua corpus in ellipsi circa umbilicum suum C (ut FF iii c orol. -) rcvolvcntc movctur, quaeque in corol. 2 erat ut ■r-T"'" K<;<; UI'F., , FFA + RGG-RFF , . . ^ v . id cst ut , substituendo T— X A /////. A c7io. . RC.C.-R^F + TFF-FFX p , , . ...^ ^ pii» A.citi tti ^^ ^ Keducenda simuiter est A ci(b. vi'. iiji.i (|ti.rvis ('ciUripcta ad fractionem cujus denominator sit A «A /'.' niimir.iioics, iarl;i homolojjorum terminorum collatione, statuendi Miiil ;iii.iloj.M. Ucs cxcmplis patcbit. /m /•////'/. I. Ponamus vim centripetam uniformem esse, ideo- (|tt'' tti . /. sivc (scribcndo T — X pro A in numeratore) ut ' A ttin, ^ ' '\ inh, .ri rX + ;, r\X-X r//^. ^ ^^ . ^ ^.^^f^ ; & collatis numeratorum terminis (oin-.pondmlibus, nimirumdatis cum datis & non datiscum non datis, iiri U (;('.- U !•• !• + r V V ad T cub, ut-FFX ad-3TTX + 3TXX \ iuh, siv(- ul-lM^^ ad-3TT + 3TX-XX. Jam cum orbis poii;ittir (•iiciilo (|u;im maximc finitimus, coeat orbis cum circulo; M' ol) ia(l;is U, r a'(iu;dcs, atque X in infinitum diminutam, rationes iiliim;r (Ttinl UC.C. ad T cub. ut— FF ad — 3TT, seu GG ad ir ul V V ;ul 3 TT. & vicissim GG ad FF ut TT ad 3 TT; idest, LIBER PRIMUS. m ut I ad 3 ; ideoque G ad F, hoc est angulus VCp ad angulum VCP^ ut I ad ^3 . Ergo cum corpus in ellipsi immobili, ab apside summa ad apsidem imam descendendo conficiat angulum VCP (ut ita dicam) graduum i8o; corpus aliud in ellipsi mobili, atque ideo in orbe immobili de quo agimus, ab apside summa ad apsidem imam T 9^C\ descendendo conficiet angulum V Cp graduum —j- : id ideo ob similitudinem orbis hujus, quem corpus agente uniformi vi centri- peta describit, & orbis illius quem corpus in ellipsi reyolvente gyros peragens describit in plano quiescente. Per superiorem terminorum collationem similes redduntur hi orbes, non universaliter sed tunc cum ad formam circularem quam maxime appropinquant. Corpus igitur uniformi cum vi centripeta in orbe propemodum circulari revolvens, inter apsidem summam & apsidem imam con- nciet semper angulum — r- graduum, seu 103 ^r. 55 m. 23 sec. ad V 3 centrum ; perveniens ab apside summa ad apsidem imam ubi semel confecit hunc angulum, & inde ad apsidem summam rediens ubi iterum confecit eundem angulum ; & sic deinceps in infinitum. Exempl. 2. Ponamus vim centripetam esse ut altitudinis A digni- tas quaelibet A*~3 seu -jt- : ubi n^^ & n significant dignitatum indi- ces quoscunque integros vel fractos, rationales vel irrationales, af- firmativos vel negativos. Numerator ille A" seu T — X|'' in seriem indeterminatam per methodum nostram serierum convergentium reducta, evadit T«-» X T«-^ + ^^^ X X T«-^ &c. Et collatis 2 hujus terminis cum terminis numeratoris alterius RGG — R F F + TFF -FFX,fitRGG-RFFH-TFFadT«ut-FFad-«T«-' + ^^^ 2 X T""' &c. Et sumendo rationes ultimas ubi orbes ad formam cir- cularem accedunt, fit RGG ad T** ut— FF ad— «T'*-', seu GG ad T«-' ut F F ad ;^ T«-', & vicissim G G ad F F ut T'-» ad n T*^' id est ut I ad « ; ideoque G ad F, id est angulus V Cp ad angulum VCP, \xt i 2A mJ n. Quare cum angulus VCP, in descensu cor- poris ab apside summa ad apsidem imam in ellipsi confectus, sit gradtium 180; conficietur angulus VCp^ in descensu corporis ab 138 DE MOTU CORPORVM apside summa ad apsidem imam, in orbe propemodum circulari quem corpus quodvis vi centripeta dignitati A"~^ proportionali de- scribit, aequalis angiilo graduum v«' hoc angulo repetito cor- pus redibit ab apside ima ad apsidem summam, & sic deinceps in infinitum. Ut si vis centripeta sit ut distantia corporis a centro, id A' A' 180 - gr. seu est, ut A seu -r- . erit n iequalis 4 & V « aequalis 2 ; ideoque angu- lus inter apsidem summam & apsidem imam lequalis ■ 90 gr. Completa Igitur quarta parte revolutionis unius corpus per- veniet ad apsidem imam, & completa alia quarta parte ad apsidem summam, & sic deinceps per vices in infinitum. Id quod etiam ex propositione x manifestum esL Nam corpus urgente hac vi centripeta revolvetur in ellipsi immobili, cujus centrum est in centro virium. Quod si vis centripeta sit reciproce ut distantia, id est I A' directe ut — seu — , erit n ^qualis 2, ideoque inter apsidem sum- mam & imam angulus erit graduum —j- seu ii^ gr. i6 m. 45 sec. & propterea corpus tali vi revolvens, perpetua anguli hujus repetitione, vicibus alternis ab apside summa ad imam & ab ima ad summam perveniet in retemum. Porro si vis centripeta sit reciproce ut latus quadrato-quadratum undecimx dignitatis altitudinis, id est A^ j, & —^ gr. a;qualis 360 gr. & propterea corpus de apside summa mjtt discedens & subinde perpetuo descendens, perveniet ad apsidem imam ubi complevit revokitionem integram. deJn perpetuo ascensu complendo aliam revolutionem integram, redibit ad apsidem sum- mam ; & sic per vices in Eetemum. Exempl. 3. Assumentes m & n pro quibusvis indicibus dignitatum altitudinis, & h, c pro numeris quibusvis datis, ponamus vim cen- tnpetam esse ut rfA^-t-cA" A C14/>. id est. ut 6 in T- ^^p LIBER PRIMUS, 139 seu (per eandem methodum nostram serierum convergentium) ut ^T- + ^T--»/^XT-'-«^XT-' + ^^^^XXT-» + ^^ ^XXT'- &c. A cub. ' & collatis numeratorum terminis, fiet RGG— RFF + TFF ad ^T^+^T^ ut-FF ad-/;g^T^~'-^^T^-' + ^^"^ ^ X T'^ 2 ft ft^fi H ^XT*-" &c. Et sumendo rationes ultimas quae prodeunt ubi orbes ad formam circularem accedunt, fit GG ad ^ T**-' + ^ T*""', ut FF ad »^^T^-' + »^T— ', & vicissim GG ad F F ut ^T^-^ + ^T'-' ad ;;! ^ T*-* -{-n c T*— *. Quae proportio, exponendo altitudinem maximam C V seu T arithmetice per unitatem, fit G G ad F F ut b->tc ad mb + fic, ideoque ut i ad ^^±^. Unde est G ad F, id est b + c angulus VCp ad angulum VC P, ut i ad^^ . Et propterea b + c cum angulus VCP inter apsidem summam & apsidem imam in el- lipsi immobili sit 1 80 gr. erit angulus V Cp inter easdem apsides, in b A*" I c Pi!* orbe quem corpus vi centripeta quantitati — ^ z — proportionali b + c describit, aequalis angulo graduum 180^ — . Et eodem argu- ffib + fic mento si vis centripeta sit ut , angulus inter apsides invenie- A cub. b^c tur graduum 180 ^ . Nec secus resolvetur problema in fft b^fic casibus difficilioribus. Quantitas, cui vis centripeta proportionalis est, resolvi semper debet in series convergentes denominatorem habentes A cub. Dein pars data numeratoris qui ex illa operatione provenit ad ipsius partem alteram non datam, & pars data numeratoris hujus RGG — RFF + TFF — FFX ad ipsius partem alteram non datam in eadem ratione ponendae sunt : Et quantitates superfluas delendo, scribendoque unitatem pro T, obtinebitur proportio G ad F. CoroL I. Hinc si vis centripeta sit ut aliqua altitudinis dignitas, inveniri potest dignitas illa ex motu apsidum ; & contra. Nimirum si motiis totus angularis, quo corpus redit ad apsidem eandem, sit 140 DE MOTU CORPORUM ad motum angularem revolutionis unius, seu graduum 360, ut nu- merus aliquis m ad numerum alium «, & altitudo nomlnetur A : erit vis ut altitudinis dienitas illa A ""* , cuius index est — \. Id quod per exempla secunda manifestum esL Unde liquet vim illam in majore quam triplicata altitudinis ratione, in recessu a centro. decrescere non posse : Corpus tali vi revolvens deque apside discedens, si cceperit descendere nunquam perveniet ad apsidem imam seu altitudinem minimam, sed descendet usque ad centrum, describens curvam illam lineam de qua egimus in corol. 3. prop. xu. Sin cceperit illud, de apside discedens, vel minimum ascendere; ascendet in infinitum, neque unquam perveniet ad apsidem summam. Describet enim curvam illam lineam de qua actum est in eodem corol. & in corol. 6 prop. x[,iv. Sic & ubi vis, in recessu a centro, decrescit in majore quam triplicata ratione altitudinis, corpus de apside discedens, perinde ut coeperit descendere vel ascendere. vel descendet ad centrum usque vel ascendet in infinitum. At si vis, in recessu a centro, vel decrescat in minore quam tripHcata ratione altitudinls, vel crescat in altitudinis ratione quacunque ; corpus nunquam descendet ad centrum usque, sed ad apsidem imam aliquando perveniet : & contra, si corpus de apside ad apsidem alternis vicibus descendens & ascendens nunquam appellal 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 recedct a radone lUa triplicata. Ut si corpus revolutionibus 8 vel 4 vel 2 vel ij de apside summa ad apsidem summam alterno descensu & ascensu redi- erit ; hoc est, si fuerit m ad « ut 8 vel 4 vel 2 vel ij ad i, ideoque 1 valeat 7 3 vel -7 — 3 vel — 3 vel — 3: erit vis tit mm 04 " 16" 4 9 A"~^ vel A^* ' vel A* vel A** \ id est, reciproce ut A *^ \*el A^~" vel A' ^ vel A' ^ Si corpus singulis revolutionlbus re- dierit ad apsidem eandem immotam ; erit »/ ad « ut 1 ad 1, ideoque A '•^~* xqualis A seu x-t- ; & propterea decre- mentum virium in ratione duplicata altitudinis, ut in pncceden- LIBER PRIMUS, i^j tibus demonstratum est. Si corpus partibus revolutionibus unius vel tribus quartis, vel duabus tertiis, vel una tertia, vel una quarta. ad apsidem eandem redierit ; erit m ad « ut t vel I vel J vel 1 ad i. n n — 3 1. A 1« ideoque A *« '^ aequalis A i^" ^ vel At- 3 vel A^^ vel A '^' ; & propterea vis aut reciproce ut A~ vel A^, aut directe ut A* vel A'\ Denique si corpus pergendo ab apside summa ad apsidem sum- mam confecerit revolutionem integram, & praeterea gradus tres, ideo- que apsis illa singulis corporis revolutionibus confecerit in consequentia gradus tres ; erit w ad » ut 363 gr. ad 360 gr. sive ut 1 2 1 ad 1 20, ^^ — 3 • 20528 ideoque A** *• erit aequale A ^***^ ; & propterea vis centripeta 20S23 4 reciproce ut A seu reciproce ut A^ proxime. Decrescit igitur vis centripeta in ratione paulo majore quam duplicata, sed quae vicibus 59! propius ad duplicatam quam ad triplicatam accedit CoroL 2. Hinc etiam si corpus, vi centripeta quae sit reciproce ut quadratum altitudinis, revolvatur in ellipsi umbilicum habente in centro virium, & huic vi centripetae addatur vel auferatur vis alia quaevis extranea; cognosci potest (per exempla tertia) motus apsi- dum qui ex vi illa extranea orietur : & contra. Ut si vis qua corpus revolvitur in ellipsi sit ut , & vis extranea ablata ut c A, ideoque vis reliqua ut — ; erit (in exemplis tertiis) d aequa- A cuo. lis I, w aequalis 1, & n aequalis 4, ideoque angulus revolutionis I "^ c inter apsides aequalis angulo graduum 1 80 V • Ponamus vim I — 4 ^ illam extraneam esse 357.45 partibus minorem quam vis altera qua corpus revolvitur in ellipsi, id est c esse ittttt, existente A vel T aequali i, & 180 V ^""^ evadet 180 V ^^> seu 180.7623, id est, I —4 c iSog^r. 45 m. 44 s. Igitur corpus de apside summa discedens, motu angfulari 180 g^r. 45 m. 44 s. perveniet ad apsidem imam, & hoc motu duplicato ad apsidem summam redibit : ideoque apsis sum- ma singulis revolutionibus progrediendo conficiet i gr. 31 w. 28 sec. Apsis lunae est duplo velocior circiter. 142 DE MOTU CORPORUM Hacteniis de moUi corporum in orbibus quorum plana per cen* trum virium transeunt. Superest ut motus etiam determinemus in planis excentricis. Nam scriptores qiii motum gravium tractant, considerare solent ascensus & descensus ponderum, tam obliqucs m planis quibuscunque datis, quam perpendiculares : & pari jure mo- tus corporum viribus quibuscunque centra petentium, & planis excentricis innitentium hic considerandus venit. Plana autem sup- ponimus esse poHtissima & absolute lubrica ne corpora retardent Quinimo, in his demonstrationibus, vice planorum quibus corpora incumbunt qutcque tangunt incumbendo, usurpamus plana his parallela, in quibus centra corporum moventur & orbitas movendo describunt Et eadem lege motus corporum in superficiebus curvis pcractos subinde determinamus. SECTIO X. De nwiu corponim m superficiebus datis, dequc funipefidulonm niotu reciproco. PROPOSITIO XLVI. PROBLEMA XXXIIi 4 centni 1 Posita cnjuscjtHque generis vi centripeta, datoque ium virium iumplano quocunque in quo corpus rrjoivitur, & concessis Jigurarum curviiinearum quadraturist requiritur viotus corporis de ioeo dais, data cum z£ MOTU CORPORUM prop. xu cum corol. suo 2) ratio determinandi curvam A Pp facile apparet. Tum ex singulls vestigii punctis P. erigendo ad planum A OP perpendicula P /"superficiei curva occurrentia in P, dabuntur singula trajectoriie puncta T. Q. E. /. SECTIO XI. De nwtu corporum vh-ibus ccnlripetts se mutuo peienttum. Hactenus exposui motus corporum attractorum ad centnim immobile, quale tamen vix extat in rerum natura. Attractiones enim fieri solent ad corpora ; & corporum trahentium & attractorum actiones semper mutuae sunt & aequales, per legem tertiam : adeo ut neque attraliens possit quiescere neque attractum, si duo sjnt corpora, scd ambo (per legum coroUarium quartum) quasi attractione mutua, circum gravitatis centrum commune revolvantur : & si plura sint corpora, qux vel ab unico attrahantur, & idem attrahant, vd omnia se muluo attrahant ; h^c ita inter se moveri debeant, nt gravitatis centrum commune vel quiescat, vel unlformiter moveatur in directum. Qua de causa jam pergo motum exponere corporum se mutuo trahentium, considerando vires centripetas tanquam altrac- tiones, quamvis fortasse, si physice loquamur, verius dicantar impulsus. In mathematicis enim jam versaniur; & propterea, missis disputationibus physicis, familiari utimur sermone, quo possimus 3 lectoribus mathematicis facilius intelligi. PROPOSITIO LVII. THEOREMA XX. Corpora dm se invicem tralimtia describunt, & circum eotHmHM eentrum gravitatis, & circitm se mntuo, figuras simi/es. Sunt enim distantiae corporum a communi gravitatis centro reciproce proportionales corporibus; atque ideo in data rationc ad inviccni, & componendo in data ratione ad distantiam totam Intcr corpora. Feruntur autem h^e distanti.-e circum tenninum suiun LIBER PRIMUS. l6l communem aequali motu angulari, propterea quod in directum semper jacentes non mutant inclinationem ad se mutuo. Lineae autem rectae, quae sunt in data ratione ad invicem, & aequali motu angulari circum terminos suos feruntur, figuras circum eosdem terminos in planis, quae una cum his terminis vel quiescunt, vel motu quovis non ang^lari moventur, describunt omnino similes. Proinde similes sunt figurae, quae his distantiis circumactis describuntur. Q. E. D. PROPOSITIO LVIII. THEOREMA XXL ^SV corpora duo viribus quibusvis se mutuo irahunty & interea revolvuntur circa gravitatis centrum commune: dico quod JiguriSy quas corpora sic mota describunt circum se mutuo, potest Jigura similis & cequalisy circum corpus alterutrum immotmn, viribus iisdem describi. Revolvantur corpora S, P circa commijne gravitatis centrum C, pergendo de S ad T, deque P ad (2- A dato puncto s ipsis SP, T Q aequales & parallelae ducantur semper sp^ sq ; & curva Pqv, quam punctum p revolvendo circum punctum immotum s describit, erit similis & aequalis curvis, quas corpora S, P describunt circum se mutuo : proindeque (per theor. xx) similis curvis S T & P Q V, .^" quas eadem corpora describunt circum commune gravitatis centrum C: idque quia proportiones linearum S Q CPy & SP vel sp ad invicem dantur. Cas. I. Commune illud gravitatis centrum C, per legum corol- larium quartum, vel quiescit, vel movetur uniformiter in directum. Ponamus primo, quod id quiescit, inque s & p locentur corpora L 1 6 2 DE MOTU CORPOR UM duo, immobile in s, mobile in/, corporibus S & P similia & aequalia. Dein tangant rectae P R Ba pr curvas P Q Sl p q in P Sl p, & producantur CQ&sqsidP&r. Et ob similitudinem figurarum CPPQ, sprq erit RQ 2A rq ut CP ad sp, ideoque in data ratione. Proinde si vis, qua corpus P versus corpus S, atque ideo versus centrum intermedium C attrahitur, esset ad vim, qua corpus p versus centrum s attrahitur, in eadem illa ratione data ; hse vires aequalibus temporibus attraherent semper corpora de tangentibus PRypr ad arcus PQ, pq per intervalla ipsis proportionaHa RQ, rq, ideoque vis posterior efficeret, ut corpus p gyraretur in curva pqVy quae similis esset curvae P QV/Ya qua vis prior efficit, ut corpus P gyretur; & revolutiones iisdem temporibus complerentur. At quoniam vires illae non sunt ad invicem in ratione C P zA sp, sed (ob similitudinem & aequalitatem corporum S & s, P & p, & aequalitatem distantiarum SP, sp) sibi mutuo aequales ; corpora aequalibus temporibus aequaliter trahentur de tangentibus: & propterea. ."■^i 5-r:: ut corpus posterius p trahatur per intervallum majus rq, requiritur tempus majus, idque in subduplicata ratione intervallorum ; propterea quod (per lemma decimum) spatia ipso motus initio descripta sunt in duplicata ratione temporum. Ponatur igitur velocitas corporis p esse ad velocitatem corporis P in subduplicata ratione distantiae sp ad distantiam CP, eo ut temporibus, quae sint in eadem subdupHcata ratione, describantur arcus pq, P Q, qui sunt in ratione integra : Et corpora P, p viribus aequalibus semper attracta describent circum centra quiescentia C & s figuras similes P Q V, pqv, quarum posterior p qv similis est & aequalis figurae, quam corpus P circum corpus mobile .S describit. Q, E. D. Cas. 2. Ponamus jam quod commune gravitatis centrum, una cum spatio in quo corpora moventur inter se, progreditur unifor- LIBER PRIMUS. 163 miter in directum ; & (per legum corollarium sextum) motus omnes in hoc spatio peragentur ut prius, ideoque corpora describent circum se mutuo figuras easdem ac prius, & propterea figurae pqv similes & %quales. Q, E. D. -' CoroL I. Hinc corpora duo viribus distantiae suae proportionalibus se mutuo trahentia, dfescribunt (per prop. x) & circum commune gravitatis centrum, & circum se mutuo, ellipses concentricas ; & vice versa, si tales figurae describuntur, sunt vires distantiae proportionales. CoroL 2. Et corpora duo, viribus quadrato distantiae suae reciproce proportionalibus, describunt (per prop. xi, xii, xiii) & circum commune gravitatis centrum, & circum se mutuo, sectiones conicas umbilicum habentes in centro, circum quod figurae describuntur. Et vice versa, si tales figurae describuntur, vires centripetae sunt quadrato distantiae reciproce proportionales. CoroL 3. Corpora duo quaevis circum gravitatis centrum commune gyrantia, radiis & ad centrum illud & ad se mutuo ductis, describunt areas temporibus proportionales. PROPOSITIO LIX. THEOREMA XXII. Corporum duorum S & V^ circa commune gravitatis centrum C revolventium, tempus periodicum esse ad tempus periodicum corporis alterutrius P, circa alterum immotum S gyrajitis, & Jiguris, quce corpora circtim se mutuo describunt, figuram similem & aqualem describentis, in subduplicata ratione corporis alterius S, ad summam^ corporum S + P. Namque, ex demonstratione superioris propositionis, tempora, quibus arcus quivis similes P Q Bapq describuntur, sunt in subdupli- cata ratione distantiarum C P &, SP vel sp, hoc est, in subduplicata ratione corporis S ad summam corporum S+P. Et componendo, summae temporum quibus arcus omnes similes PQ &,pq describuntur, hoc est, tempora tota, quibus figurae totae similes describuntur, sunt in eadem subduplicata ratione. Q. E. D. i64 ^^ MOTU CGRPORUM PROPOSITIO LX. THEOREMA XXIII. Si corpora duo S <5t* P, viribus quadrato distantice suce reciproce proportionalibuSj se mutuo trahentia, revolvuntur circa gravitatis centrum commune : dico quod ellipseos, quam corpus alterutrum P hoc motu circa alterum S describit^ axis principalis erit ad axem principalem ellipseos, quam corpus idem P circa alterum quiescens S eodem tempore periodico describere possety ut summa corporum duorum S + P adprimum duorum medie proportionalium inter hanc summam & corpus illud alterum S. Nam si descriptae elHpses essent sibi invicem aequales, tempora periodica (per theorema superius) forent in subduplicata ratione corporis .S ad summam corporum S-\-P, Minuatur in hac ratione tempus periodicum in elHpsi posteriore, & tempora periodica evadent aequalia ; ellipseos autem axis principalis (per prop. xv) minuetur in ratione, cujus haec est sesquiplicata, id est in ratione, cujus ratio S ad S-\-P est triplicata; ideoque erit ad axem principalem ellipseos alterius, ut primum duorum medie proportionalium inter S-\-P & S ad S+P. Et inverse, axis principalis ellipseos circa corpus mobile descriptae erit ad axem principalem descriptae circa immobile, ut S+P ad primum duorum medie proportionalium inter S+P & S. Q.E.D. PROPOSITIO LXI. THEOREMA XXIV. Si corpora duo viribus quibusvis se mutuo trahentia, neque alias ^ agitata vel impedita, quomodocunque moveantur; motus eorum perinde se habebunt, ac si non traherent se mutuo, sed utrumque a corpore tertio in communi gravitatis centro constituto viribus iisdem traheretur. Et virium trahentium eadem erit lex respectu distantice corporum a centro illo communi atque respectu distantice totius inter corpora. LIBER PRIMUS. 165 Nam vires illae, quibus corpora se mutuo trahunt, tendendo ad corpora, tendunt ad commune gravitatis centrum intermedium ; ideoque eaedem sunt, ac si a corpore intermedio manarent. Q.E.D, Et quoniam datur ratio distantiae corporis utriusvis a centro illo communi ad distantiam inter corpora, dabitur ratio cujusvis potestatis distantiae unius ad eandem potestatem distantiae alterius ; ut & ratio quantitatis cujusvis, quae ex una distantia & quantitatibus datis utcunque derivatur, ad quantitatem aliam, quae ex altera distantia, & quantitatibus totidem datis, datamque illam distantiarum rationem ad priores habentibus simiHter derivatur. Proinde si vis, qua corpus unum ab altero trahitur, sit directe vel inverse ut distantia corporum ab invicem ; vel ut quaelibet hujus distantiae potestas ; vel denique ut quantitas quaevis ex hac distantia & quantitatibus datis quomodocunque derivata : erit eadem vis, qua corpus idem ad commune gravitatis centrum trahitur, directe itidem vel inverse ut corporis attracti distantia a centro illo communi, vel ut eadem distantiae hujus potestas, vel denique ut quantitas ex hac distantia & analogis quantitatibus datis similiter derivata. Hoc est vis trahentis eadem erit lex respectu distantiae utriusque. Q.E.D. PROPOSITIO LXII. PROBLEMA XXXVIII. Corporum duorum, qtue viribus quadrato distaniice sua reciproce proportionalibus se mutuo trahunty ac de locis datis demittuntur^ determinare motus. Corpora (per theorema novissimum) perinde movebuntur, ac si a corpore tertio in communi gravitatis centro constituto traherentur ; & centrum illud ipso motus initio quiescet per hypothesin; & propterea (per legum cprol. 4) semper quiescet. Determinandi sunt igitur motus corporum (per prob. xxv) perinde ac si a viribus ad centrum illud tendentibus urgerentur, & habebuntur motus corporum se mutuo trahentium. Q. E. /. i66 ^^ MOTU CORPORUM PROPOSITIO LXIII. PROBLEMA XXXIX. Corporum duortiniy quce viribus qtiadrato distantia^ sucb reciproce proportioualibus se mutuo trakunt, deque locis datisy secundum datas rectas, datis cum velocitatibus exeunt^ determi7ia7'e motus. Ex datis corporum . motibus sub initio, datur uniformis motus centri communis gravitatis, ut & motus spatii, quod una cum hoc centro movetur uniformiter in directum, nec non corporum mo- tus initiales respectu hujus spatii. Motus autem subsequentes (per legum corollarium quintum, & theorema novissimum) perinde fiunt in hoc spatio, ac si spatium ipsum una cum communi illo gravitatis centro quiesceret, & corpora non traherent se mutuo, sed a corpore tertio sito in centro illo traherentur. Corporis igitur alterutrius in hoc spatio mobiU, de loco dato, secundum datam rectam, data cum velocitate exeuntis, & vi centripeta ad centrum illud tendente correpti, determinandus est motus per problema nonum & vicesimum sextum: & habebitur simul motus corporis alterius circum idem centrum. Cum hoc motu componendus est uniformis ille systematis spatii & corporum in eo gyrantium motus progressivus supra inventus, & habebitur motus absolutus corporum in spatio immobili. Q,E.L PROPOSiriO LXIV. PROBLEMA XL. Viribus quibus corpora se mutuo traJmnt crescentibtis in simplici ratione distantiarum a centris: requiruntur motus plurium cor- porum inter se, Ponantur primo corpora duo T 8l L commune habentia gravitatis centrum D, Describent haec (per coroUarium primum theore- matis xxi) ellipses centra habentes in Z?, quarum magnitudo ex problemate v innotescit. Trahat jam corpus tertium 6* priora duo T 8i L viribus accelera- tricibus S T, S Ly & ab ipsis vicissim trahatur. Vis S T (per legum i1 LIBER PRIMUS. I67 corol. 2) resolvitur in vires SD, D T; & vis SL in vires SD, DL. Vires autem D T, D L, quae sunt ut ipsarum summa T L, atque ideo ut vires acceleratrices quibus corpora T &. L s^ mutuo trahunt, additae his viribus corporum T &, L^ prior priori & posterior poste- riori, componunt vires dis- tantiis D T diQ D L propor- tionales, ut prius, sed viribus s^^ ^\ ip prioribus majores ; ideoque (per corol. i prop. x, & corol. I & 8 prop. iv) effi- ciunt ut corpora illa descri- bant ellipses ut prius, sed motu celeriore. Vires reliquae acceleratrices S D & S D, actionibus motricibus SDx T& SDxL, quae sunt ut corpora, trahendo corpora illa aequaliter & secundum lineas T/, L K, ipsi DS parallelas, nil mutant situs eorum ad invi- cem, sed faciunt ut ipsa aequaliter accedant ad lineam I K ; quam ductam concipe per medium corporis S, & lineae DS perpendicu- larem. Impedietur autem iste ad lineam /K accessus faciendo ut systema corporum T & L ex una parte, & corpus 6^ ex altera, justis cum velocitatibus, gyrentur circa commune gravitatis centrum C Tali motu corpus S, eo quod summa virium motricium SDx T & SDxL, distantiae C 5" proportionalium, tendit versus centrum C, describit ellipsin circa idem C; & punctum /?, ob proportionales CS, CD, describet ellipsin consimilem e regione. Corpora autem T& Z, viribus motricibus SDx T & SDx Z, prius priore, posterius posteriore, aequaliter & secundum lineas parallelas T/ & L K, \it dictum est, attracta, pergent (per legum corollarium quintum & sextum) circa centrum mobile D ellipses suas describere, ut prius. Q. E. / Addatur jam corpus quartum V, & simili argumento concludetur hoc & punctum C ellipses circa omnium commune centrum gra- vitatis B describere ; manentibus motibus priorum corporum Z) L & S circa centra D & Cy sed acceleratis. Et eadem methodo corpora plura adjungere licebit. Q. E. /. Haec ita se habent, etsi corpora T & L trahunt se mutuo viribus acceleratricibus majoribus vel minoribus quam quibus trahunt corpora ir.S :J \:OTl CORPORUM rrluj...» },ro r.-.:...:^c .i:.:.iTitiarum. Sunto mutux omnium atm^ .u-^ .u^vi.r:.:ru^-> .ul invi.-^-m ut distantiae ductac in corpora tnJwm \ tv pr.x-.^cvi;.^:.:u!>ijr.nc dcsducetur quod corpora omnia i^ffl» irmiH»nh.i> inruviK :> c]Iii^e5 varias, circa omnium commune gravfflB irmiiim -•' ..^. ui.-.n.-' imnic^bili describunt. Q.E.I* VK.!\>1T10 1 XV. THEOREMA XXV. t.'A-.: ,v- .- .-;..' A»i ~:-.3 &^\irscvnt in duplicata raHem £^ ...j A.. .:• .....:.». ..t.-.^. n:c<-.'cri posse iuter se in elUpdhi.a '.}.:.... .:.: v. » ..a..-..c ,:-.'.:.c ac^scrihcre temporibus propor&Mk y . % \ ^ t ■ • « • In i>ro:vv^:.vor s. ixri.^ro .^ciT^onsiratus est casus ubi motusptao prr.»^inv..:*7 l.-: r" . •.-.n.:'v..> icT..ri:e. Quo magis recedit lex vinum a lrj;r ibi iv^n.:.^.. cv> :r..v> .•'>>r:v^r3 pemirtabunt mutuos motus; neq» nrri iv^:c>:. ..: .-.^r.x-r.^ svr.:n.:uri leirem hic positam se mutuo ir.ihrni:.v i'.v>v-.-.v-v..:r :r. c.^psib.:? accurate. nisi servando cal» prv^lHvn:,x:>r:v. ;.:s:..:v. ..r..- .^l •r.v^ceni- In sequentibus autem caahB t.:.« 1. i\:.r .vr.v^r.^ •,:.:r.^ r--:nora circa maximum aliquod » Y.iri.is .ib cv .■-:>:-v.v.:.:s rtv.^v-:. :er.iar.:q-je ad singula vires absohi» l,iv^tvn:v^n.\:o-< :.>.:.:- v-.--\ r:V--:>^ E: quoniam omnium «»!"''"'* j:ravit.\t:> Cir.:r.::r. •.vr l-.v^-^rr. con.>:. quartumV vel quicsat w mc>vri'.:r •.:r.::Vr:r.::iT ::■: v".:ri=-c:.:r.':. r.r-j^ran::* corpora minoia tam pM" tr>>e. ;:: cor. .:> ::-.\.\::r.::r-': r.-:r..:v..ir?. liistet seasibiliter ab hoc cenlro- ^S: ma-\:n-.::r: :::.:.: vrl v:.::e*ce:. vt'. -oveb-nir uniformiter in diitt- fum. iir.e crrore s-er.<:V::: : ~:r-ora autem revolventur circa hoc n:a.\lr:--r: \t. t:::i ^il -:>. .i:-: .:e r-uiii* ad idem ducris describent ar^ t':.'nrxjr:b^-i tcor-oniot^a^es : r.:>: c*-aten*js errores inducuntur. «• yzr f:rror*j:r. n:ax:mi a comn^.uni illo graWtatis centro. vel pcr ac- \j-jzs vrXTjj—r?, o:rpor.::r. :n :arit ten:poribus. siae errore, qui non sit mmof '. »OVi . 'VaU, Q /f Q LIBER PRIMUS. 169 c Cas. 2. Fingamus jam systema corporum minorum modo jam : descripto circa maximum revolventium, aliudve quodvis duorum cir- : cum se mutuo revolventium corporum systema progredi uniformiter I in directum, & interea vi corporis alterius longe maximi & ad magnam distantiam siti urgeri ad latus. Et quoniam aequales vires acceleratrices, quibus corpora secundum lineas parallelas urgentur, non mutant situs corporum ad invicem, sed ut systema totum, servatis partium motibus inter se, simul transferatur, efficiunt : manifestum est, quod ex attractionibus in corpus maximum nuUa prorsus orietur mutatio motus attractorum inter se, nisi vel ex attrac- tionum acceleratricum inaequalitate, vel ex inclinatione linearum ad invicem, secundum quas attractiones fiunt. Pone ergo attractiones omnes acceleratrices in corpus maximum esse inter se reciproce ut quadrata distantiarum ; & augendo corporis maximi distantiam, donec rectarum ab hoc ad reliqua ductarum differentiae respectu earum longitudinis & inclinationes ad invicem minores sint, quam datae quaevis ; perseverabunt motus partium systematis inter se sine erroribus, qui non sint quibusvis datis minores. Et quoniam, ob exig^am partium illarum ab invicem distantiam, systema totum ad modum corporis unius attrahitur ; movebitur idem hac attractione ad modum corporis unius ; hoc est, centro suo gravitatis describet circa corpus maximum sectionem aliquam conicam {viz. hyperbolam vel parabolam attractione languida, ellipsin fortiore) & radio ad maximum ducto describet areas temporibus proportionales, sine uUis erroribus, nisi quas partium distantiae, perexiguae sane & pro lubitu minuendae, valeant efficere. Q. E. O. Simili argumento pergere licet ad casus magis compositos in infinitum. Corol. I. In casu secundo, quo propius accedit corpus omnium maximum ad systema duorum vel plurium, eo magis turbabuntur motus partium systematis inter se ; propterea quod linearum a cor- pore maximo ad has ductarum jam major est inclinatio ad invicem, majorque proportionis inaequaHtas. Corol. 2. Maxime autem turbabuntur, ponendo quod attractiones acceleratrices partium systematis versus corpus omnium maximum non sint ad invicem reciproce ut quadrata distantiarum a corpore illo maximo ; praesertim si proportionis hujus inaequalitas major sit Vhjiir..** HZ. 21 rtil >ii' mij ..uj-i. : — -T. ^'-~= ^- mr .r' ^ —U — L.V •^"t- * » •< M. • * » » f ^ . / • *, ,* • . , . ^ •-1 •• ■S^B ■■•■ , » / T ,..: :--7.T- ' / ' ff',, f ■ , /' »', . I sk i ^^\. ^^ . - . /." ' / // , . / / y • •• / « - • • « '. 7' i -. 7/.* J."i._ £ri*r TTTlm.^' / . . . ' «>^ ■' ■ ■'^ ^ .T^^ w*»C LIBER PRIMUS. 17I teriorem ES E. Sit S K mediocris distantia corporum P & S; & corporis P versus .S attractio acceleratrix, in mediocri illa distantia, exponatur per eandem. In duplicata ratione SK ad SP capiatur SL did SK, & erit S L attractio acceleratrix corporis P versus S in distantia quavis SP. Junge P T, eique parallelam age L M occur- rentem .S T^in M ; & attractio S L resolvetur (per legum corol. 2) in attractiones S M, L M. Et sic urgebitur corpus P vi acceleratrice triplici. Vis una tendit ad Z) & oritur a mutua attractione corporum T & P. Hac vi sola corpus P circum corpus T, sive immotum, sive hac attractione agitatum, describere deberet & areas, radio P T, temporibus proportionales, & ellipsin cui umbilicus est in centro corporis T. Patet hoc per prop. xi, & corollaria 2 & 3 theor. xxi. Vis altera est attractionis L M, quae quoniam tendit a jP ad Z", superaddita vi priori coincidet cum ipsa, & sic faciet ut areae etiamnum temporibus proportionales describantur per corol. 3 theor. xxi. At quoniam non est quadrato distantiae P T reciproce proportionalis, componet ea cum vi priore vim ab hac proportione aberrantem, idque eo magis, quo major est proportio hujus vis ad vim priorem, caeteris paribus. Proinde cum (per prop. xi, & per corol. 2 theor. xxi) vis, qua ellipsis circa umbilicum T describitur, tendere debeat ad umbilicum illum, & esse quadrato distantiae P T reciproce proportionaHs ; vis illa composita, aberrando ab hac proportione, faciet ut orbis P A B aberret a forma ellipseos umbilicum habentis in T; idque eo magis, quo major est aberratio ab hac proportione ; atque ideo etiam quo major est proportio vis secundae L M ^d vim primam, caeteris paribus. Jam vero vis tertia S M, trahendo corpus P secundum lineam ipsi S T parallelam, componet cum viribus prioribus vim, quae non amplius dirigitur a -P in T ; quaeque 172 ab hac determinatione tanto magis aberrat, quanto major est proportio hujus tertise vis ad vires priores, casteris paribus : atque ideo qux faciet ut corpus P, radio TP, areas non amplius temporibus proportionales describat; atque ut aberratio ab hac proportionalitate tanto major sit, quanto major est proportio vis hujus tertice ad vires csteras. Orbis vero PAB aberrationem a forma elliptica pr^efata h^ec vis tertia dupHci de causa adaugebit, tum quod non dirigatur a /* ad T, tum etiam quod non sit reciproce proportionalis quadrato distanticc P T. Quibus intellectis, manifestum est, quod ares temporibus tum maxime fiunt proportionales, ubl vis tertia, manentibus viribus carteris, fit minima ; & quod orbis PAB tum maxime accedit ad pnefatam formam ellipticam, ubi vis tam secunda quam tertia, sed pr^ecipue vis tertia fit minima, vi prima manente. Exponatur corporis T attractio acceleratrix versus 3" per lineam SN ; & si attractiones acceleratrices S M, S N sequales essent; hac. trahendo corpora T Si. P aequaliter & secundum lineas parallelas, nil mutarent situm eorum ad invicem. Iidem jam forent corponim lllorum motus inter se (per legum corol. vi) ac si hie attractiones tollerentur. Et pari ratione si attractio ^"A'' minor esset attracdooe S M, tolleret ipsa attractionis S M partem S N, & maneret pars soU MN, qua temporum & arearum proportlonalitas & orbitas fonna illa elliptica perturbaretur. Et similiter si attractlo ^■.^V major essel attractione S M, oriretur ex differentla sola Af N perturbatio propor- tionalitatis & orbitie. Sic per attractionem S N reducitur semper attractio tertla superior SM ad attractionem M N, attractionc prima & secunda manentibus prorsus immutatis : & propterea areac ac tempora ad proportionalitatem, & orbita P A B zd formam j LIBER PRIMVS. 1 73 fatam elHpticam tum maxime accedunt, ubi attractio M N vel nulla est, vel quam fieri possit minima; hoc est, ubi corporum P &, T attractiones acceleratrices, factae versus corpus Sy accedunt quan- tum fieri potest ad aequalitatem ; id est, ubi attractio SN non est nuUa, neque minor minima attractionum omnium SMj sed inter attractionum omnium S M maximam & minimam quasi mediocris, hoc est, non multo major neque multo minor attractione SK. Q.E.D. Cas. 2. Revolvantur jam corpora minora P, S circa maximum T in planis diversis ; & vis L M, agendo secundum lineam P T m plano orbitae P A B sitam, eundem habebit effectum ac prius, neque corpus P de plano orbitae suae deturbabit. At vis altera N My agendo secundum lineam quae ipsi S T parallela est (atque ideo, quando corpus .S versatur extra lineam nodorum, inclinatur ad planum orbitae P A B) praeter perturbationem motus in longitudinem jam ante expositam, inducet perturbationem motus in latitudinem, trahendo corpus P de plano suae orbitae. Et haec perturbatio, in dato quovis corporum P &l T 2A invicem situ, erit ut vis illa generans MN, ideoque minima evadet ubi M N est minima, hoc est (uti jam exposui) ubi attractio SN non est multo major, neque multo minor attractione S K. Q. E. D. Corol. I. Ex his facile coUigitur, quod, si corpora plura minora Py Sy Ry &c. revolvantur circa maximum 7) motus corporis intimi P minime perturbabitur attractionibus exteriorum, ubi corpus maxi- mum T pariter a caeteris, pro ratione virium acceleratricum, attra- hitur & agitatur, atque caetera a se mutuo. Corol. 2. In systemate vero trium corporum T, jP, Sy si attrac- tiones acceleratrices binorum quorumcunque in tertium sint ad invicem reciproce ut quadrata distantiarum ; corpus jP, radio P T, aream circa corpus T velocius describet prope conjunctionem A & opposi- tionem jB, quam prope quadraturas C, D. Namque vis omnis qua corpus P urgetur & corpus T non urgetur, quaeque non agit secundum lineam P T accelerat vel retardat descriptionem areae, perinde ut ipsa in consequentia vel in antecedentia dirigitur. Talis est vis N M. Haec in transitu corporis P 3, C did A tendit in consequentia, motumque accelerat ; dein usque ad D in antecedentia, & motum retardat; tum in consequentia usque ad B, & ultimo in antecedentia transeundo a -ff ad C 174 DE MOTU CORPORUM CWof. ;. E: eo-ieni argumento patet quod corpus P, caetcre puribus. velocius n:c verjr in conjunctione & opposidone quam ia quadratiiris- Co/\\\ 4. Orb::a corporis P. cxteris paribus, curvior est in q»- draturis quam :n corrunctione & opposidone. Nam corpora velodon minus do!lect;:nr a recro tra.-nlte. Et praeterea vis /TZ, vd NM, in conjunctione Cs: opposidone contraria est \i. qua corpus Ttsk> corpus P : idcoque vim illain minuit : corpus autem -P minus dcflectt a rocto tramite. ;:bi n-.inus urgetur in corpus Ti Coro/. 5. l' n Je corpus P, caeteris paribus, longius recedet 1 corpore 7" in quadraturis, quam in conjunctione & c^positioot IKih: ita se habent excluso motu excentricitads. Nam si orffe corporis P excentrica sit. excentricitas ejus (ut mox in hujus coroL^ oston*.lotur) evadet maxima ubi apsides sunt in syzygiis; indeqoc liori {HUost ut corpus P, ad apsidem summam appellans, absit loi^ a corpore T in syzygiis quam in quadraturis. H ( oro/. 6. Quoniam vis centripeta corporis centralis 7\ qua coqws /' rrtini^tur in orbe suo, augetur in quadraturis per additioocin vis A .1/, ac diminuitur in syzygiis per ablationem vis A'Z, & <^ in;i)Mutudinom vis A'L, magis diminuitur quam augetur: est autetn vi!i illa contripeta (pcr corol. 2 prop. iv) in ratione composita cx riilioiu! simplici radii TP directe & ratione duplicata temporis prriodici inversc : patet hanc rationem compositam diminui pff ;irii(»ncin vis A'Z; ideoque tempus periodicum, si maneat orbis ladius V/\ auj^eri, idque in subduplicata ratione, qua vis illa ccntripcta climinuitur : auctoque ideo vel diminuto hoc radio, tempus pcrio- dicum augeri magis, vel diminui minus quam in radii hujus ratiooc LIBER PRIMUS, 175 sesquipHcata (per corol. 6 prop. iv). Si vis illa corporis centralis paulatim languesceret, corpus P minus semper & minus attractum perpetuo recederet longius a centro T ; & contra, si vis illa augere- tur, accederet propius. Ergo si actio corporis longinqui S, qua vis illa diminuitur, augeatur ac diminuatur per vices : augebitur simul ac diminuetur radius TP per vices ; & tempus periodicum auge- bitur ac diminuetur in ratione composita ex ratione sesquiplicata radii, & ratione subduplicata, qua vis illa centripeta corporis centralis 7^, per incrementum vel decrementum actionis corporis longinqui S, diminuitur vel augetur. CoroL 7. Ex praemissis consequitur etiam, quod ellipseos a corpore P descriptae axis, seu apsidum linea, quoad motum angularem, progreditur & regreditur per vices, sed magis tamen progreditur, & per excessum progressionis fertur in consequentia. Nam vis qua corpus P urgetur in corpus T in quadraturis, ubi vis MN evanuit, componitur ^x v\ L M &, w\ centripeta, qua corpus T trahit corpus P. Vis prior L My si augeatur distantia P T, augetur in eadem fere ratione cum hac distantia, & vis posterior decrescit in duplicata illa ratione, ideoque summa harum virium decrescit in minore quam duplicata ratione distantiae P T, & propterea (per corol. i prop. xlv) efficit ut aux, seu apsis summa, regrediatur. In conjunctione vero & oppositione vis, qua corpus P urgetur in corpus T, differentia est inter vim, qua corpus T trahit corpus P, & vim ICL ; & differen- tia illa, propterea quod vis ICL augetur quamproxime in ratione distantise P T, decrescit in majore quam duplicata ratione distantiae P Ty ideoque (per corol. i prop. xlv) efficit ut aux progrediatur. In locis inter syzygias & quadraturas pendet motus augis ex causa utraque conjunctim, adeo ut pro hujus vel alterius excessu progre- diatur ipsa vel regrediatur. Unde cum vis K L in syzygiis sit quasi duplo major quam vis L M \n quadraturis, excessus erit penes vim jfiTZ, transferetque augem in consequentia. Veritas autem hujus & praecedentis corollarii facilius intelligetur concipiendo systema cor- porum duorum T, P corporibus pluribus S, S, S, &c. in orbe E S E consistentibus, undique cingi. Namque horum actionibus actio ipsius T minuetur undique, decrescetque in ratione plusquam duplicata distantiae. 176 DE MOTU CORPORUM Corol. 8. Cum autem pendeat apsidutn progressus vel regressus a decremento vis centrjpetie facto in majori vel minori quam du- plicata ratione distantlas TP, m transitu corporis ab apside ima ad apsidem summam ; ut & a simili incremento in reditu ad apsid- em imam ; atque ideo maximus sit ubi proportio vis in apside summa ad vim in apside ima maxime recedit a dupHcata ratione distantiarum inversa : manifestum est quod apsides in syzygiis suis. per vim ablatitiam KL seu N M—L M, progredientur velodus, inque quadraturis suis tardius recedent per vim addidtiam L M. Ob diuturnitatem vero temporis, quo velocitas progressus vel tarditas regressus continuatur, fit hEcc inaequalitas longe maxima. Corol. g. Si corpus aliquod, vi reciproce proportionali quadrato distantise sure a centro, revolveretur circa hoc centrum in ellipsi; & mox, in descensu ab apside summa seu auge ad apsidem imam, vis illa per accessum perpetuum vis nova^ augeretur in ratione plus- quam duplicata distantiie diminutK : manifestum est quod cmpSS^ perpetuo accessu vis illius novie impulsum semper in centrum. magis vergeret in hoc centrum, quam si urgeretur vi sola crescente in duplicata ratione distantiae diminutae ; ideoque orbem describertt orbe elliptico interiorem, & in apside ima propius accederet ad centrum quam prius. Orbis igitur, accessu hujus vis novae, fiet magis excentricus. Si jam vis, in recessu corporis ab apside imasd apsidem summam, decresceret iisdem gradibus quibus ante creven^ rediret corpus ad distantiam priorem. ideoque si vis decreseat h majori ratione, corpus jam minus attractum ascendet ad distantiaB majorem & sic orbis excentricitas adhuc magis augebitur. QuaR si ratio incrementi & decrementi vis centripetae singulis revol- utionibus augeatur, augebitur semper excentricltas ; & coqM LIBER PSmVS. 177 diminuetur eadem, si ratio illa decrescat. Jam vero in systemate corporum T, P. S, ubi apsides orbis P A B sunt in quadraturis, ratio illa incrementi ac decrementl minima est, & maxima fit ubi apsides sunt in syzygiis. Si apsides constltuantur in quadraturis, ratio prope apsides mJnor est & prope syzygias major quam dupHcata distantiarum, & ex ratione illa majori oritur augis motus directus. uti jam dictum esL At si consideretur ratio incrementi vel decrementi totius In progressu inter apsides, ha;c minor est quam dupllcata distantiarum. Vis in apside ima est ad vim in apside summa in minore quam dupHcata ratione distantire apsidis summa: ab umbiiico ellipseos a,d distantiam apsidis iniEe ab eodem umbilico : & contra, ubi apsides constituuntur in syzygiis, vis in apside ima est ad vim in apside summa in majore quam duplicata ratione distantlarum. Nam vires L M in quadraturls additx viribus corporis T componunt vires in ratione minore, & vires K L in syzygiis subductae a viribus corporis T relinquunt vires in ratione majore. Est igitur ratio decrementi & incrementi totius, in transitu inter apsides, minima in quadraturis, maxlma in syzygiis : & propterea in transitu apsldum a quadraturis ad syzygias perpetuo augetur, augetque excentricitatem eliipseos ; inque transitu a syzyglis ad quadraturas perpetuo dimlnu- itur. & excentricitatem diminult. Corol. 10. Ut ratlonem Ineamus errorum in latitudlnem, fingamus planum orbis E ST immobile manere ; & ex errorum exposita causa manifestum est, quod ex viribus N M, M L, quse sunt causa illa tota, vis M L agendo semper secundum planum orbis P A B, nunquam perturbat motus In latitudinem ; quodque vis N M, ubi nodi sunt in syzygils, agendo etiam secundum idem orbis planum, non perturbat hos motus ; ubi vero sunt In quadraturis, eos maxlme perturbat, corpusque P de plano orbis sui perpetuo trahendo, mlnult incllnatlo- nem planl in transltu corporls a quadraturis ad syzygias, augetque vicissim eandem in transltu a syzygiis ad quadraturas. Unde fit ut corpore in syzygiis existente incllnatlo evadat omnlum mlnima, redeatque ad prlorem magnitudinem circiter, ubi corpus ad nodum proximum accedit. At si nodi constituantur in octantibus post quadraturas. id est, inter C &. A, D & B, intelllgetur ex modo exposltis, quod, in transitu corporis P a nodo alterutro ad gradum inde nonagesimum, inclinatio planl perpetuo minuitur ; deinde in I 78 DE MOTU CORPORUM transitxi per proximos 45 gradus, usque ad quadraturam proximara, inclinatio augetur, & postea denuo in transitu per alios 45 gradus, usque ad nodum proxlmum, diminuitur. Magis itaque diminuitur inclinatio quam augetur, & propterea minor est semper in nodo subsequente quam inpr^cedente. Et simili ratiocinio, inclinatio magis augetur, quam diminuitur, ubi nodi sunt in octantibus alteris inler A &. D, B & C. Inclinatio igitur ubi nodi sunt in syzygiis est omnium maxima. In transitu eonim a syzygiis ad quadraturas, in singulis corporis ad nodos appulsibus, diminultur; fitque omnium minima, ubl nodl sunt in quadraturis, & corpus in syzygiis : dein cresdt ilsdem gradibus, quibus antea decreverat ; nodisque ad syzygias pro-Nimas appulsis, ad magnitudinem primam revertltur. Coro/. II. Quoniam corpus P, ubi nodi sunt in quadraturis, perpetuo trahitur de plano orbls sui, Idque in partem versus S in transitu suo a nodo C per conjunctlonem A ad nodum jD; & contrariam partem in transltu a nodo D per oppositionem i? a*l nodum C: manlfestum est, quod in motu suo a nodo C corpus per- petuo recedit ab orbls su! plano primo CD. usque dum pervenlum cst ad nodum proximum; idcoque in hoc nodo, longissime distans a plaJW illo primo CD, transit per planum orbls EST non in plani illi^ nodo altero D, sed in puncto quod inde vergit ad partes corporii S, quodque proinde novus est nodi locus in anteriora vergens, Ei simili argumento pergent nodi recedere In transitu corporis dc fcoc nodo in noduni proxlmum. Nodl igitur in quadraturis constituo perpetuo recedunt; in syzygiis, ubi motus in latitudlnem nil perlui batur, quicscunt ; In locls intermediis, conditionls utriusque patfr cipes, recedunt tardius : ideoque, semper vel retrogradi, vel statio- narii singulis revolutionibus feruntur in antecedentia. Corol. 12. Omnes illi in his corollariis descripti errores sunt paulo majores in conjunctione corporum P, S, quam in eorum oppositione ; idque ob majores vires generantes N M & M L. CoroL 13. Cumque rationes horum corollariorum non pendeant a magnitudine corporis S, obtlnent prsecedentia omnia, ubi corporis ^ tanta statuitur magnitudo, ut circa ipsum revolvatur corponim duorum T 8i. P systema. Et ex aucto corpore S, auctaque ideo ipsius vi centripeta, a qua errores corporis P oriuntur, evadent errores illi omnes, paribus distantiis, majores in hoc casu quam in altero. ubi corpus .S" circum systema corporum P & T^revolvitur. Corol. 14. Cum autem vires N M, J\I L, ubi corpus S longinquum est, sint quamproxime ut vis S K & ratio P T ad S T conjunctim, hoc est, si detur tum distantia P T, tum corporis S vis absoluta, ut ^ T cub. reciproce ; sint autem vires ill^ N M, M L causEc errorum & effectuum omnium, de quibus actum est in pra;cedentibus corol- lariis : manifestum est, quod effectus illi omnes, stante corporum T Si. P systemate. & mutatis tantum distantia S T Si. v\ absoluta corporis S, sint quamproxime in ratione composita ex ratione directa vis absolut^ corporis S, & ratione triplicata inversa distanli^e .5 T. Unde si systema corponim T & P revolvatur circa corpus longln- quum S; vires itls NM, A/L, & earum effectus erunt (per corol. 2 & 6, prop. iv) reciproce in duplicata ratione temporis periodici. Et inde etiam, si magnitudo corporis S proportionalis sJt ipsius vi absoIutK, erunt vires illfe N M, Af L, & earum efiectus directe ut cubus dlametri apparentis longinqui corporis ^ e corpore T spectati, & vice versa. Namque hae rationes eccdem sunt, atque ratio superior composita. Corol. 15. Et quoniam si, manentibus orbium ESE & PAB forma proportionibus & inclinatione ad invicem, miitetur eorum magnitudo & si corporum S 8c T vel maneant vel mutentur vires in data quavis ratione, hae vires (hoc est, vis corporis T, qua corpus P de recto tramite in orbitam P A B deflectere, & vis corporis S, qua corpus idem P de orbita illa deviare cogitur) agunt semper eodem modo, & eadem proportione : necesse est ut similes & pro- portionales sint effectus omnes, & proportionalia efifectuum tempora ; l8o ^^ MOTU CORPORUM hoc est, ut errores omnes lineares sint ut orbium diametri, angulares vero iidem, qui prius, & errorum linearium similium vel angularium aequalium tempora ut orbium tempora periodica. CoroL i6. Unde, si dentur orbium formae & inclinatio ad invicem, & mutentur utcunque corporum magnitudines, vires & distantiae; ex datis erroribus & errorum temporibus in uno casu, colligi possunt errores & errorum tempora in alio quovis, quam proxime : sed brevius hac methodo. Vires N My M L, caeteris stantibus, sunt ut fadius TPy & harum effectus periodici (per corol. 2 lem. x) ut vires, & quadratum temporis periodici corporis P conjunctim. Hi sunt errores lineares corporis P, & hinc errores angulares e centro T spectati (id est, tam motus augis & nodorum, quam omnes in longitudinem & latitudinem errores apparentes) sunt, in qualibet revolutione corporis P, ut quadratum temporis revolutionis quam proxime. Conjungantur hae rationes cum rationibus corollarii 14, & in quolibet corporum 7) P, S systemate, ubi P circum T sibi propinquum, & T circum 6* longinquum revolvitur, errores angu- lares corporis P, de centro T apparentes, erunt, in singulis revolu- tionibus corporis illius P, ut quadratum temporis periodici corporis P directe & quadratum temporis periodici corporis T inverse. Et inde motus medius augis erit in data ratione ad motiim medium nodorum ; & motus uterque erit ut tempus periodicum corporis P directe & quadratum temporis periodici corporis T inverse. Au- gendo vel minuendo excentricitatem & inclinationem orbis PAB non mutantur motus augis & nodorum sensibiliter, nisi ubi eaedem sunt nimis magnae. LIBER PRIMVS. i8l Corol. 17. Cum autem linea LM TM.r\z major sit nunc minor quam radius P T, exponatur vis mediocris L M per radiiim illum P T ; & erit hsc ad vim mediocrem SK vel SJV (quam exponere licet per S T) ut longitudo P T ad longjtudinem 6" T. Est autem vis mediocris SJV vel S T, qua corpus T^retinetur in orbe suo circum S, ad vim, qua corpus P retinetur in orbe suo circum T, in ratione composita ex ratione radii ^ 7* ad radlum P T, Sl ratione duplicata temporis periodici corporis P circum T^ad tempus periodicum corporis Tcircum^?. Et ex aequo, vis mediocris LM ad vim, qua cc^pus P retinetur in orbe suo circum T (quave corpus Ideni P, eudem tempore perlodico, circum punctum quodvis immobile T^ad distantiam P 2^revolvi posset) est in ratione illa duplicata periodicorum tem- porum. Datis igitur temporibus periodicis una cum distantia P T, datur vis mediocris Z Af; & ea data, datur etiam vis M JV quamproxime per analogiam linearum P T, M N, CoroL 18. lisdem legibus, qulbus corpus P circum corpus T revolvitur, fingamus corpora plura fluida circum idcm T^adcequales ab ipso distantias moveri ; deinde ex hls contiguis factls conflari annulum fluidum, rotundum ac corpori T concentricum ; & singu- lae annuli partes, motus suos omnes ad legem corporis P peragendo. propius accedent ad corpus T, & celerius movebuntur in conjunc- tione & oppositione Ipsanim & corporls S, quam in quadraturis. Et nodi annuli hujus, seu intersectiones ejus cum plano orbitse corporis sS" vel 7) qulescent In syzygils ; extra syzygias vero move- buntur in antecedentia, & velocissime quidem m quadraturis, tardius aliis in locls, Annuli quoque inclinatlo variabitur, & axls ejus singulls revolutionibus oscillabitur, completaque revolutlone ad pristinum sltum redibit, nisl quatenus per prjecessionem nodorum circumfertur. Corol. ig. Fingas jam globum corporls 7", ex materia non fluida constantem, ampliari & extendi usque ad hunc annulum, & alveo per circuitum excavato continere aquam, motuque eodem peri- odico circa axem suum uniformlter revolvi. HIc liquor per vices acceleratus & retardatus (ut in superiore corollario) in syzyglis velocior erit, in quadraturis tardior quam superficies globl, & sic fluet in alveo refiuetque ad modum maris. Aqua, revolvendo circa globi centrum quiescens, si tollatur attractio corporis S. nullum acquiret A l8i DE MOTU CORPORUM motum fluxus & refluxus. Par est ratio globi uniformiter progre- dientis in directum, & interea revolventis circa centrum suum (per legum corol. v) ut & globi de cursu rectilineo uniformiter tracti (per legum corol. vi). Accedat autem corpus S^ & ab ipsius inaequa- bili attractione mox turbabitur aqua. Etenim major erit attractio aquae propioris, minor ea remotioris. Vis autem L M trahet aquam deorsum in quadraturis, facietque ipsam descendere usque ad syzy- gias; & vis KL trahet eandem sursum in syzygiis, sistetque descensum ejus, & faciet ipsam ascendere usque ad quadraturas : nisi quatenus motus fluendi & refluendi ab alveo aquae dirigatur, & per frictionem aliquatenus retardetur. CoroL 20. Si annulus jam rigeat, & minuatur globus, cessabit motus fluendi & refluendi ; sed oscillatorius ille inclinationis motus & praecessio nodorum manebunt Habeat globus eundem axem cum annulo, gyrosque compleat iisdem temporibus, & superficie sua con- tingat ipsum interius, eique inhaereat; & participando motum ejus. ^^^Lf^L •«••••■■•■•••••••••••••••««•••••••••■>•••••*•>•■••••••• compages utriusque oscillabitur, & nodi reg^edientur. Nam globus, ut mox dicetur, ad suscipiendas impressiones omnes indifferens est Annuli globo orbati maximus inclinationis angulus est, ubi nodi sunt in syzygiis. Inde in progressu nodorum ad quadraturas conatur is inclinationem suam minuere, & isto conatu motum imprimit globo toti. Retinet globus motum impressum, usque dum annulus conatu contrario motum hunc tollat, imprimatque motum novum in con- trariam partem : Atque hac ratione maximus decrescentis inclina- tionis motus fit in quadraturis nodorum, & minimus inclinationis angulus in octantibus post quadraturas; dein maximus reclinationis motus in syzygiis, & maximus angulus in octantibus proximis. Et IJBER PRmvS. eadem est ratio globi annulo nudati, qui in regionibus xquatoris vel altior est paulo quam juxta polos, vel constat ex materia paulo ■densiore. Supplet enim vicem annuli iste materiae in aequatoris regionibus excessus, Et quanquam, aucta utcunque globi hujus vi centripeta, tendere supponantur omnes ejus partes deorsum, ad modum gravitantium partium telluris, tamen phjenomena hujus & prsecedentis corollarii vix inde mutabuntur; nisi quod loca maxi- marum & minimarum altitudinum aqu^ diversa erunt. Aqua enim jam in orbe suo sustinetur & permanet, non per vim suam centrifu- gam, sed per alveum in quo fluit Et pr^eterea vis L Af trahit aquam deorsum maxime in quadraturis, & vis K L seu N M—LM trahit eandem sursum maxime in syzygiis. Et h^e vires conjunctas desinunt trahere aquam deorsum & incipiunt trahere aquam sursum in octantibus ante syzygias, ac desinunt trahere aquam sursum incipi- untque Irahere aquam deorsum in octantibus post syzygias. Et inde maxima aqu^ altitudo evenire potest in octantibus post syzygias, & mintma in octantibus post quadraturas circiter; nisi quatenus motus ascendendi vel descendendi ab his viribus impressus vel per vlm insitam aqux paulo diutius perseveret, vel per impedimenta alvei paulo citius sistatur. Corol. 21. Eadem ratione, qua materia globi juxta requatorem redundans efficit ut nodi regredlantur, atque ideo per hujus incre- menium augetur iste regressus, per diminutionem vero diminuitur, & per ablationem toliitur; si materia plusquam redundans tollatur, lioc est, si globus juxta cequatorem vel depressior reddatur, vel rarior quam juxta polos, orietur motus nodonim in consequentia. Corol. 22. Et inde vicissim, ex motu nodorum innolescit constl- itio globi. Nimirum si globus polos eosdem constanter servat, & lOtus fit in antecedcntia, materia juxta ^equatorem redundat ; si in ■consequentia, deficit. Pone globum uniformem & perfecte circi- natum in spatiis liberis primo quiescere ; dein impetu quocunque oblique in superficiem suam facto propelti, & motum inde conci- pere partim circularem, partim in directum. Quoniam globus iste ad axes omnes per centrum suum transeuntes indifferenter se habet, neque propensior est in unum axem, unumve axis situm, quam in alium quemvis ; perspicuum est, quod is axem suum, axisque incli- nationem vi propria nunquam mutabit. Impellatur jam globus 1 84 DE MOTU CORPOR UM oblique, in eadem illa superficiei parte, qua prius, impulsu quocunque novo; & cum citior vel serior impulsus effectum nil mutet, mani- festum est, quod hi duo impulsus successive impressi eundem pro- ducent motum, ac si simul impressi fuissent, hoc est, eundem, ac si globus vi simplici ex utroque (per legum corol. ii) composita impulsus fuisset, atque ideo simplicem, circa axem inclinatione datum. Et par est ratio impulsus secundi facti in locum alium quemvis in aequatore motus primi ; ut &. impulsus primi facti in locum quemvis in aequatore motus, quem impulsus secundus sine primo generaret; atque ideo impulsuum amborum factorum in loca quaecunque : generabunt hi eundem motum circularem ac si simul & semel in locum intersectionis aequatorum motuum illorum, quos seorsim generarent, fuissent impressi. Globus igitur homogeneus & perfectus non retinet motus plures distinctos, sed impressos omnes componit & ad unum reducit, & quatenus in se est, gyratur semper motu simplici & uniformi circa axem unicum, inclinatione semper inva- riabili datum. Sed nec vis centripeta inclinationem axis, aut rotationis velocitatem mutare potest. Si globus plano quocunque, per centrum suum & centrum in quod vis dirigitur transeunte, dividi intelligatur in duo hemisphaeria ; urgebit semper vis illa utrumque hemisphaerium aequaliter, & propterea globum, quoad motum rota- tionis, nullam in partem inclinabit Addatur vero alicubi inter polum & aequatorem materia nova in formam montis cumulata, & haec, perpetuo conatu recedendi a centro sui motus, turbabit motum globi, facietque ut poli ejus errent per ipsius superficiem, & circulos circum se punctumque sibi oppositum perpetuo describant Neque corrlgetur ista vagationis enormitas, nisi locando montem illum vel in polo alterutro, quo in casu (per corol. 21) nodi aequatoris pro- g^edientur; vel in aequatore, qua ratione (per corol. 20) nodi regredientur ; vel denique ex altera axis parte addendo materiam novam, qua mons inter movendum libretur, & hoc pacto nodi vel progredientur, vel recedent, perinde ut mons & haecce nova materia sunt vel polo vel aequatori propiores. LIBER PRIMUS. 185 PROPOSITIO LXVII. THEOREMA XXVII. Positis iisdem attractionum legibtis^ dico quod corpus exterius S, circa interiorum P, T commune gravitatis centrum O, rculiis ad centrum illud dtutis, describit areas temporibus magis proportianales & orbem ad formam ellipseos umbilicum in centro eodem habentis magis acce- dentem, quam circa corpus intimum & maximum T, radiis ad ipsum ductisy describere potest. Nam corporis S attractiones ver- sus T 81 P componunt ipsius attrac- tionem absolutam, quae magis dirigitur in corporum T & P commune gravi- si tatis centrum O, quam in corpus maximum T, quaeque quadrato dis- tantiae SO magis est proportionalis reciproce, quam quadrato distantiae ^ 7": ut reni perpendenti facile constabit PROPOSITIO LXVIII. THEOREMA XXVIII. Positis iisdem attractionum legibus, dico quod corpus exterius S^ circa interiorum V & T commune gravitatis centrum O, radiis ad centrum illud ductisy describit areas temporibus magis proportionales^ & orbem ad formam ellipseos umbilicum in centro eodem kabentis magis accedentemy si corpus intimum & maximum his attractionibus perinde atque ccetera agitetur^ quani si id vel non attractum quiesccU^ vel multo magis aut multo minus attractum aut multo magis au$ multo minus agitetur. Demonstratur eodem fere modo cum prop. lxvi sed ai^mento prolixiore, quod ideo praetereo. Sufficeret rem sic aestimare. Ex demonstratione propositionis novissimae liquet centrum, in quod 1 86 DE MOTU CORPOR UM corpus .S conjunctis viribus urgetur, proximum esse communi cen- tro gravitatis duorum illorum. Si coincideret hoc centrum cum centro illo communi, & quiesceret commune centrum gravitatis corporum trium ; describerent corpus S ex una parte, & commune centrum aliorum duorum ex altera ^ parte, circa commune omnium cen- trum quiescens, ellipses accuratas. Liquet hoc per coroUarium secun- dum propositionis lviii collatum cum demonstratis in prop. lxiv & lxv. Perturbatur iste motus ellipticus ali- ^"^^' ^ quantulum per distantiam centri duorum a centro, in quod tertium 6* attrahitur. Detur praeterea motus communi trium centro, & augebitur perturbatio. Proinde minima est perturbatio, ubi commune trium centrum quiescit ; hoc est, ubi corpus intimum & maximum T lege caeterorum attrahitur : fitque major semper, ubi trium com- mune illud centrum, minuendo motum corporis T, moveri incipit, & magis deinceps magisque agitatur. CoroL Et hinc, si corpora plura minora revolvantur circa maxi- mum, coUigere licet quod orbitae descriptae propius accedent ad ellipticas, & arearum descriptiones fient magis aequabiles, si corpora omnia viribus acceleratricibus, quae sunt ut eorum vires absolutae directe & quadrata distantiarum inverse, se mutuo trahant agitent- que, & orbitae cujusque umbilicus coUocetur in communi centro gravitatis corporum omnium interiorum (nimirum umbilicus orbitae primae & intimae in centro gravitatis corporis maximi & intimi ; ille orbitae secundae, in communi centro gravitatis corporum duorum intimorum ; iste tertiae, in communi centro gravitatis trium interiorum; & sic deinceps) quam si corpus intimum quiescat & statuatur com- munis umbilicus orbitarum omnium. PROPOSITIO LXIX. THEOREMA XXIX. In systemate corporum plurium A, B, C, D, &c. st corpus aliquod A trakit ccetera omnia B, C, D, &c. viribus acceleratricibus quce sunt reciproce ut quadrata distantiarum a trahente ; & corpus aliud LIBER PRIMUS, 187 B trahit etiam ccetera A, C, D, &c. viribus qucB sunt reciproce ut quadrata distantiarum a trahente : erunt absolutce corporum trahen- tium A, B vires ad invicem, ut sunt ipsa corpora A, B, quorum sunt vires. Nam attractiones acceleratrices corporum omnium By C, D ver- sus A, paribus distantiis, sibi invicem aequantur ex hypothesi; & similiter attractiones acceleratrices corporum omnium versus B, paribus distantiis, sibi invicem aequantur. Est autem absoluta vis attractiva corporis A ad vim absolutam attractivam corporis By ut attractio acceleratrix corporum omnium versus A ad attractionem acceleratricem corporum omnium versus By paribus distantiis; & ita est attractio acceleratrix corporis ^ versus A^ ad attractionem acceleratricem corporis A versus B. Sed attractio acceleratrix corporis B versus A est ad attractionem acceleratricem corporis A versus B, ut massa corporis A ad massam corporis B ; propterea quod vires motrices, quae (per definitionem secundam, septimam & octavam) sunt ut vires acceleratrices & corpora attracta conjunctim, hic sunt (per motus legem tertiam) sibi invicem aequales. Ergo absoluta vis attractiva corporis A est ad absolutam vim attractivam corporis By ut massa corporis A ad massam corporis B, Q. E. D. CoroL I. Hinc si singula systematis corpora A, B, C, Z?, &c., seorsim spectata trahant caetera omnia viribus acceleratricibus, quae sunt reciproce ut quadrata distantiarum a trahente ; erunt corporum illorum omnium vires absolutae ad invicem ut sunt ipsa corpora. CoroL 2. Eodem argumento, si singula systematis corpora A, B, C Z?, &c. seorsim spectata trahant caetera omnia viribus accelera- tricibus, quae sunt vel reciproce, vel directe in ratione dignitatis cujuscunque distantiarum a trahente, quaeve secundum legem quam- cunque communem ex distantiis ab unoquoque trahente definiuntur ; constat quod corporum illorum vires absolutae sunt ut corpora. CoroL 3. In systemate corporum, quorum vires decrescunt in ratione duplicata distantiarum, si minora circa maximum in ellipsibus, umbilicum communem in maximi illius centro habentibus, quam fieri potest accuratissimis revolvantur; & radiis ad maximum illud A m"AIHTg •. !*f- riin * - rf ^ LIBER PRIMUS, 189 t SECTIO XII. De carporum splugricorum viribus attractivis. PROPOSITIO LXX. THEOREMA XXX. i Si ad spJuerica superficiei puncta singula tendant vires cequales \ centripetce decrescentes in duplicata ratione distantiarum a punctis : dico quod corpusculum intra superficiem constitutum his viribus nullam in partem attrahitur. Sit H I K L superficies illa sphaerica, & P corpusculum intus con- stitutum. Per P agantur ad hanc superficiem lineae duse H K, I Ly arcus quam minimos H ly K L intercipientes ; &, ob triangula HPI^ JLPK (per corol. 3 lem. vii) similia, arcus illi erunt distantiis HP^ LP pro- portionales ; & superficiei sphaericae par- ticulae quaevis ad HI & KL, rectis per punctum P transeuntibus undique ter- minatae, erunt in duplicata illa ratione. Ergo vires harum particularum in corpus P exercitae sunt inter se aequales. Sunt enim ut particulae directe, & quadrata distantiarum inverse. Et hae duae rationes « componunt rationem aequalitatis. Attractiones igitur, in contrarias partes aequaliter factae, se mutuo destruunt Et simili argumento, attractiones omnes per totam sphaericam superficiem a contrariis attractionibus destruuntur. Proinde corpus P nuUam in partem his attractionibus impellitur. Q. E. D. PROPOSITIO LXXI. THEOREMA XXXI. lisdem positis, dico quod corpusculum extra sphcericam superficiem constitutum attrahitur ad centrum sphcerce^ vi reciproce proportionali quadrato distantice sua ab eodem centro. IQO DE MOTU CORPORUM Sint A HKBy ahkb aequales duae superficies sphaericae, centris S, Sf diametris A B, ab descriptae, &, Py p corpuscula sita extrin- secus in diametris illis productis. Agantur a corpusculis lineae PHKj PILyphkyptl, auferentes a circulis maximis AHB, ahby aequales arcus HK, hk 8i IL, il: et ad eas demittantur perpendicula S D^ sd; S E, se; I R, ir; quorum SD, ^^secent PZ, plm F & /. Demittantur etiam ad diametros perpendicula IQ^ iq. Evanescant anguli D P E, dpe: & ob aequales DSBidSyES&Les, lineae P Ey PF 8i pe, pf & lineola DE, df pro aequalibus habe- antur; quippe quarum ratio ultima, angulis illis DPE, dpe simul evanescentibus, est aequalitatis. His itaque constitutis, erit P I did P F \xt RI did DF, & pf ad / i ut df vel D F ^Ar i; & ex aequo Plxpf ad P Fxpi ut R I ad ri, hoc est (per corol. 3 lem. vii) ut arcus I H ^A arcum ih. Rursus P I ^d P S ut /^ ad S E, & ps adpi ut se vel SE ^diq; & exaequo P/x/ ^ ad P Sxpi \xt I Q 2A iq, Et conjunctis rationibus P I qtiad. xpfxps ad / i quad. xPFxPSy ut IHxIQ ad ihxiq; hoc est, ut superficies circu- laris, quam arcus IH convolutione semicirculi A KB circa diametrum A B describet, ad superficiem circularem, quam arcus ih con- volutione semicirculi akb circa diametrum ab describet. Et vires, quibus hae superficies secundum lineas ad se tendentes attrahunt corpuscula P & py sunt (per hypothesin) ut ipsae superficies directe, & quadrata distantiarum superficierum a corporibus inverse, hoc est, ut pfxps z,d P FxP S. Suntque hae vires ad ipsarum partes obli- quas, quae (facta per legum corol. 11 resolutione virium) secundum lineas PS, ps ad centra tendunt, ut P / ad PQ, & pi adp q ; id est (ob similia triangula PIQ &PSF,piq & psf) ut PS ad PF LIBER PRIMUS, 191 %L ps 2A pf. Unde, ex aequo, fit attractio corpusculi hujus P versus o ad attractionem corpusculi / versus s, ut ^-~ — - — ad — , hoc est, ut ps quad, ad P6' qMod, Et simili argu- mento vires, quibus superficies convolutione arcuum KL, kl descriptae trahunt corpuscula, erunt ut / ^ quad. ad P v9 quad. inque eadem ratione erunt vires superficierum omnium circularium in quas utraque superficies sphaerica, capiendo semper sd aequalem SD & se aequalem SE, distingui potest. Et, per compositionem, vires totarum superficierum sphaericarum in corpuscula exercitae erunt in eadem ratione. Q. E. D. PROPOSITIO LXXII. THEOREMA XXXII. *SV ad spJusrce cujusvis puncta smgula tendant vires cequales centripetcs decrescentes in duplicata ratione distantiarum a punctis ; ac detur tum spJuercB densitaSy tum ratio diametri spJtcercB ad distantiam corpusculi a cefitro ejus : dico quod visy qua corpusculum attraJiitur^ proportionalis erit semidiametro spJuerce. Nam concipe corpuscula duo seorsim a sphaeris duabus attrahi, unum ab una & alterum ab altera, & distantias eorum a sphaerarum centris proportionales esse diametris sphaerarum respective, sphaeras autem resolvi in particulas similes & similiter positas ad corpuscula. Et attractiones corpusculi unius, factae versus singulas particulas sphaerae unius, erunt ad attractiones alterius versus analogas totidem particulas sphaerae alterius, in ratione composita ex ratione particu- larum directe & ratione duplicata distantiarum inverse. Sed particulae sunt ut sphaerae, hoc est, in ratione triplicata diametrorum, & distantiae sunt ut diametri; & ratio prior directe una cum ratione posteriore bis inverse est ratio diametri ad diametrum. Q.E.D. Corol. I. Hinc si corpuscula in circulis, circa sphaeras ex materia 192 DE MOTU CORPORUM aequaliter attractiva constantes, revolvantur; sintque distantiae a centris sphaerarum proportionales earundem diametris : tempora periodica erunt aequalia. . CoroL 2. Et vice versa, si tempora periodica sunt aequalia ; distantiae erunt proportionales diametris. Constant haec duo per coroL 3 prop. iv. Corol. 3. Si ad solidorum duorum quorumvis, similium & aequa- liter densorum, puncta singula tendant vires aequales centripetae, decrescentes in duplicata ratione distantrarum a punctis ; vires, quibus corpuscula, ad solida illa duo similiter sita, attrehentur ab iisdem, erunt ad invicem ut diametri solidorum. vt PROPOSITIO LXXIII. THEOREMA XXXIII. Si ad sph(Brce alicujus data puncta singula tendant cequales vires centripetcB decrescentes in duplicata ratione distantiarum a punctis : dico quod corpusculum intra sphceram constitutum attrahitur proportionali distantia sua ab ipsius centro. In sphaera ABCDy centro .S descripta, locetur corpusculum P ; &. centro eodem Sy intervallo SP, concipe sphaeram interi- orem P EQF describi. Manifestum est, (per prop. lxx) quod sphaericae superficies concentricae, ex quibus sphaerarum diffe- rentia AEBF componitur, attractionibus suis per attractiones contrarias destructis, nil agunt in corpus P. Restat sola at- tractio sphaerae interioris PEQF. Et (per prop. lxxii) haec est ut distantia P S. Q. E. D. Scholium. Superficies, ex quibus solida componuntur, hic non sunt pure mathematicae, sed orbes adeo tenues, ut eorum crassitudo instar LIBER PRIMUS. 193 nihili sit; nimirum orbes evanescentes, ex quibus sphaera ultimo constat, ubi orbium illorum numerus augetur & crassitudo minuitur in infinitum. Similiter per puncta, ex quibus lineae, superficies, & solida componi dicuntur, intelligendae sunt particulae aequales mag- nitudinis contemnendae. PROPOSITIO LXXIV. THEOREMA XXXIV. lisdem positisy dico quod corpusculum extra spficeram constituttwi attrahitur vi reciproce proportionali quadrato distantice stus ab ipsius centro. Nam distinguatur sphaera in superficies sphaericas innumeras concentricas, & attractiones corpusculi a singulis superficiebus oriun- dae erunt reciproce proportionales quadrato distantiae corpusculi a centro (per prop. lxxi). Et componendo fiet summa attractionum, hoc est attractio corpusculi in sphaeram totam, in eadem ratione. Q.E.D. Corol. I. Hinc in aequalibus distantiis a centris homogenearum sphaerarum attractiones sunt ut sphaerae. Nam (per prop. lxxii) si distantiae sunt proportionales diametris sphaerarum, vires erunt ut diametri. Minuatur distantia major in illa ratione ; &, distantiis jam factis aequalibus, augebitur attractio in duplicata illa ratione; ideoque erit ad attractibnem alteram in triplicata illa ratione, hoc est, in latione sphararum. Corol. 2. In distantiis quibusvis attractiones sunt ut sphaerae applicatae ad quadrata distantiarum. CoroL 3. Si corpusculum, extra sphaeram homogeneam positum, trahitur vi reciproce proportionali quadrato distantiae suae ab ipsius centro, constet autem sphaera ex particulis attractivis ; decrescet vis particulae cujusque in duplicata ratione distantiae a particula. PROPOSITIO LXXV. THEOREMA XXXV. Si ad spfuercB cUitce puncta singula tendant vires cequales centripetay decrescentes in duplicata ratione distantiarum a punctis ; dico quod N 194 ^^ MOTU CORPORUM spfuera qucevis alia similaris ab eadem attrahitur vi reciproce proportionali guadrato distantice centrorum. Nam particulae cujusvis attractio est reciproce ut quadratum distantiae suae a centro sphaerae trahentis (per prop. lxxiv), & propterea eadem est, ac si vis tota attrlhens manaret de corpusculo unico sito in centro hujus sphaerae. Haec autem attractio tanta est, quanta foret vicissim attractio corpusculi ejusdem, si modo illud a singulis sphaerae attractae particulis eadem vi traheretur, qua ipsas attrahit Foret autem illa corpusculi attractio (per prop. lxxiv) reciproce proportionalis quadrato distantiae suae a centro sphaerae ; ideoque huic aequalis attractio sphaerae est in eadem ratione. Q.E.D. Corol. I. Attractiones sphaerarum, versus alias sphaeras homoge- neas, sunt ut sphaerae trahentes applicatae ad quadrata distantiarum centrorum suorum a centris earum, quas attrahunt. Corol. 2. Idem valet, ubi sphaera attracta etiam attrahit Namque hujus puncta singula trahent singula alterius eadem vi, qua ab ipsis vicissim trahuntur; ideoque cum in omni attractione ui^eatur (per legem iii) tam punctum attrahens, quam punctum attractum, gemina- bitur vis attractionis mutuae, conservatis proportionibus. CoroL 3. Eadem omnia, quae superius de motu corporum circa umbilicum conicarum sectionum demonstrata sunt, obtinent, ubi sphaera attrahens locatur in umbilico, & corpora moventur extra sphaeram. Corol. 4. Ea vero, quae de motu corporum circa centrum conicarum sectionum demonstrantur, obtinent ubi motus peraguntur intra sphaeram. PROPOSITIO LXXVI. THEOREMA XXXVI. *SV spfuerce in progressu a centro ad circumferentiam (quoad materice densitatem & vim attractivam) utcunque dissimilares^ in progressu vero per circuitum ad datam omnem a centro distantiam sunt undique similares ; & vis attractiva puncti cujusque decrescit in duplicata ratione distantics corporis attracti: dico quod vis tota, qua LIBER PRIMUS. 195 hujusmodi sp/uera una attrahit alianty sit reciproce proportionalis quadrcUo distantice centrorum. Sunto sphaerae quotcunque concentricae similares A B^ C D, E F, &c. quarum interiores additae exterioribus componant materiam densiorem versus centrum, vel subductae relinquant tenuiorem ; & hae (per prop. lxxv) trahent sphaeras alias quotcunque concentricas similares G H, I K, LM, &c. singulae singulas, viribus reciproce proportionalibus quadrato distantiae S P. Et componendo vel divi- dendo, summa virium illarum omnium, vel excessus aliquarum supra alias ; hoc est, vis, qua sphaera tota, ex concentricis quibuscunque vel concentricarum dif- ferentiis composita A By trahit totam ex concentri- cis quibuscunque vel con- centricarum differentiis compositam G H ; erit in eadem ratione. Augeatur numerus sphaerarum con- centricarum in infinitum sic, ut materiae densitas una cum vi attractiva, in progressu a circumferentia ad centrum, secundum legem quamcunque crescat vel decrescat; &, addita materia non attractiva, compleatur ubivis densitas deficiens, eo ut sphaerae acquirant formam quamvis optatam ; & vis, qua harum una attrahet alteram, erit etiamnum, per argumentum superius, in eadem illa distantiae quadratae ratione inversa. ' Q. E. D. CoroL I. Hinc si ejusmodi sphaerae complures, sibi invicem per omnia similes, se mutuo trahant; attractiones acceleratrices singularum in singulas erunt, in aequalibus quibusvis centrorum distantiis, ut sphaerae attrahentes. Corol. 2. Inque distantiis quibusvis inaequalibus, ut sphaerae attrahentes applicatae ad quadrata distantiarum inter centra. Corol, 3. Attractiones vero motrices, seu pondera sphaerarum in sphaeras erunt, in aequalibus centrorum distantiis, ut sphaerae attra- hentes & attractae conjunctim, id est, ut contenta sub sphaeris per multiplicationem producta. ige DE MOTU CCRPORVM Corol. 4. Inqiie distantiis inaequalibus, iit contenta illa directe & quadrata distantianim inter centra inverse, Corol. 5. Eadem valent, ubi attractio oritur a sphierae utriusquc virtute attractiva mutuo exercita in sphsram alteram. Nam viribus ambabus geminatur attractio, proportione servata. CoroL 6. Si hujusmodj sphaerse aliqux circa alias quiescentes revolvantur, singulse circa singulas; sintque distantiae inter centn revolventium & quiescentium proportionales quiescentium diametris; lequalia erunt tempora periodica. Corol. 7. Et vicissim, si tempora periodica sunt aequalia; distaotue erunt proportionales diametris. Corol. 8. Eadem omnia, qu^ superius de motu ccrporum drca umbilicos conicarum sectionum demonstrata sunt, obtinent; ubi sphiera attrahens, forms & conditionis cujusvis jam descriptae, locatuf in umbilico. CoroL 9. Ut & ubi gyrantia sunt etiam spha^ne attraheott% conditionis cujusvisjam descriptEc. PROPOSITIO LXXVIl. THEOREMA XXXVII. Siad singula spkararutn puncta tendant vires centripetip pre^ortitmaks distantiis punctonim a corporibus attractts : dico quod vis eomposits, qua sp/ttrra duer se nmtuo trahent, est ut distantia inter {tntr* sphisrarum. Cas. I. Sit .t^ £".5/^ sphsera; 5 centrum ejus ; P corpusculum attractum, P ASB axis sphserEe per centrum corpusculi transiens ; EF, £y" plana duo, quibus spha^ra secatur. huic axi perpendicularia, 6 hinc inde ^equaliter distantia a centro sph^erze ; G, g intersec- tiones planorum & axis; & //^punctum quodvis in plano EF. PoW" H vis centripeta in corpusculum P, secundum lineam P H exerdB. I.IBER PRIMUS. 197 est ut distantia /" ^; & (per legum corol. ii) secundum lineam P G, seu versus centrum S, ut longitiido P G. Igitur punctorum omnium in plano E F, hoc est plani lotius vis, qua corpusculum P trahitur versus centrum S, est ut distantia P G mulliphcata per numerum punctorum, id est, ut solidum quod continetur sub plano ipso E F & distantia illa P G. Et similiter vis plani e f. qua corpusculum P trahitur versus centrum S, est ut planum illud ductum in distantiam suam P g, sive ut huic aequale planum EF ductum in distantiam illam/*^^,' & summa virium plani utriusque ut planum ^^ductum in summam distantlarum P G -\- Pg, id est, ut planum illud ductum in duplam centri & corpusculi distantiam P S, hoc est, ut duplum planum EF ductum in distantlam P S. vel ut summa sequalium planorum E F-\-e/ ducta in distantiam eandem. Et simili argumento, vires omnium planorum in sph^ra tota, hinc inde asqualiter a centro sphierse distantium, sunt ut summa planorum ducta in dis- tantiam P S, hoc est, ut sph^ra tota & ut distantia P S conjunctim. Q. E. D. Cas. 2. Trahat jam corpusculum P sphaeram A E B F. Et eodem argumento probabitur quod vis, qua sphaera illa trahitur, erit ut distantia P S. Q.E D. Cas. 3. Componatur jam sph^era altera ex corpusculis innumerls P ; 8l quoniam vis. qua corpusculum unumquodque trahitur, est ut distantia corpusculi a centro sphaerEe primae & ut sphaera eadem conjunctim, atque ideo eadem est, ac si prodiret tota de corpusculo unico in centro sphzerje ; vis tota, qua corpuscula omnia In spIiEera secunda trahuntur, hoc est, qua sphaira illa tota trahitur, eadem erit, ac si sphiera illa traheretur vi prodeunte de corpusculo unico in centro spharr^ primu a centro, decrescentes vel crescentes cum seipsis : Quod est KOOtatu dignum. Casus caeteros, qui conclusiones minus elegantes E^ezhibent, sigillatim percurrere longum esset. Malim cunctos me- w thodo erenerali simul comprehendere ac determinare, ut sequitur. LEMMA XXIX. Si describantur centro S circulus quilibet A E B, df centro P circuli duo E F, ef, secantes priorem in E, e, lineamque PS /« F, f; & ad Y ^ demittantur perpendicula E D, e d : dico quod^ si -. distantia arcuum E F, e f in infinitum minui intelligaturj ratio tUHma linecB evanescentis T>dad lineam evanescentem Y i ea sit, quce linea VE ad lineam P S. Nam si linea P e secet arcum E F \n q ; & recta Be, quae cum r arcu evanescente JEe coincidit, producta occurrat rectae PS in T; ^ & ab .5* demittatur \n P E normalis SG: ob similia triangula D TE, dTe, DES; erit Dd ad Ee, ut Z? T ad TE, seu DEtsAES; & ob triangula Eeq^ ESG (per lem. viii & corol 3 lem. vii) similia, erit Ee ad eq^ seu Ff^ ut ^ 6* ad .S G^ ; &, ex aequo, Dd ^A Ff Mt DE 2A SG; hoc est (ob similia triangula PDE.PGS) ntPE zAPS. Q.E.D. DE MOTC CORPORUM PROPOSITIO LXXIX. THEOREMA XXXIX. Si superjicies ob latitudinem infimte dimtnutam jamjam evanescetis EFfe, convoiutione sui circa axem P S, describat solidum sphicricum concavo-convexum, ad cujus particulas singulas cequales tendant ^quahs vires centripetts: dico quod vis, qua solidum illud trakit corpusculum siium in P, est in ratione composita ex ration€ solidi D E jf X F f, & ratione vis qua particula data in loco F f traherct idcm coipnscuium. Nam si primo consideremus vim superficlei sphsricje PE. quse convolutione arcus J^E g^eneratur, & a linea de ubivis secatur in r; erit superficiei pars annularis, convolutione arcus r E genita, ui lineola Dd, manente sphjerx radio PE (utl demonstravit Arckt- medes in llb. de Spheera & Cylindro). Et hujus vis, secundum line- as PE vel Pr undique in super- ficie conica sitas exercita, ut hsec ipsa superficiei pars annularis ; hoc est, ut llneola Dd, vel, quod perinde est. ut rectangulum sub dato sphaer^e radlo PE & lineola illa Dd : at secundum lineam P S sA centrum 6" tendentem minor in ratione P D ad P E^ ideoque vxPD%Dd. Dividi jam intelligatur linea D F in particulas innumeras a?qualcs, qiix slngulse nominentur D d ; & superficies FE dividetur in totidem ^equales annulos, quorum vires crunt ut summa omnium P Dy. Dd, hoc est, ut \PFq — \PDq, ideoque mX. D E quad. Ducatur jam superficies FE jn altitudinem Ff ; & fiet solidi EFfe vis exercita in corpusculum P ut DEq x Ff: puta si detur vls quam particula aliqua data Ff in distantia P F txts- cet in corpusculum P. At si vis illa non detur. fiet vis solidi E Ffi iit solidum D Eqy. Ff & vis illa non data conjunctim. Q. E. D. LIBER PRIMUS, 20I quam PROPOSITIO LXXX. THEOREMA XL. Si ad spfuercB alicujus A B E, centro S descriptcBy particulas singulas cBquales tendant cBquales vires centripetcBy & ad sphcercs axem A B, in quo corpuscultim aliquod P locatur^ erigantur depunctis singtilis D perpendicula D E, sphcercB occurrentia in E, & in ipsis capiantur DE ^ X P S longitudines D N, quce sint ut quantitas :^-i= & vis^ sphcBrcB particula sita in axe ad distantiam P E exercet in corpusculum P, conjunctim: dico quod vis tota^ qtui corpusculum P trahitur versus sphcBram^ est ut area A N B comprehensa sub axe sphcercB A B, df linea curva A N B, quam punctum N per- petuo tangit. Etenim stantibus quae in lemmate & theoremate novissimo con- structa sunt, concipe axem sphaerae A B dividi in particulas innu- B ^ meras aequales Ddy 8l sphaeram totam dividi in totidem laminas sphaericas concavo-convexas E Ffe ; & erigatur perpendiculum d n. Per theorema superius vis, qua lamina B Ffe trahit corpusculum P, est \xt D B qy. Ff & vis particulae unius ad distantiam P B vel P F DE MOTU CORPORUM exerdta coojmicliin. Est autem (per lemma OC1 1 1 1 1 1 1 1 1 i) Dd^ F/vt PE ad /> 5; & inde /y aequalis ?-^^ ,- ^DEqyiFf «pale/^^in^^l^. & propterea vis hinin» EF/e est ut Ddm ^— & vis particiibe ad distantiam PFexerdt^ coo- jwictim, hoc est (ex hypothesi) ut DNyLDd seu area evanescens D Nm d. Sunt igitur laminarum omnhim vires» in corpus P exer- citae, ut arese omnes D N nd^ hoc est, sphaerae vis tota ut area tota ANB. Q.E.D. CaroL i. Hinc si vis centrip^a, ad particubs sii^^ulas tendenSy eadem semper maiv>at in omnibus dtstantiis^ & fiat D N ut — / erit vis tota, qua corpusculum a sfJiaera attrahitur, ut area A NB. Carol. 2. Si particularum vis centripeta sit redproce ut distantia corpusculi a se attracti, & fiat D N ut r^— ; erit vis> qua corpusculum P a sfJiaera tota atbrahitur» ut area A N B. Corol. 5. Si particularum vis centripela sit redprcxre ut cubus ... 1- - OL i- j^ %• D Eqr.P S distantue corpuscuh a se attracti, & tiat D ^ ut — -^^ P nqq vis» qua oorpusculum a tota sphsera attrahitur. ut area A N B. ent LIBER PRIMUS. 203 Corol. 4. Et universaliter si vis centripeta ad singulas sphaerae particulas tendens ponatur esse reciproce ut quantitas V, fiat autem ^ -- DEqy.PS . . I , DN \xt t, vr~ ; ent vis, qua corpusculum a sphaera tota at- trahitur, ut area A N B. PROPOSITIO LXXXI. PROBLEMA XLI. Stantibus jam positis, mensuranda est area A N B. A puncto P ducatur recta P H sphaeram tangens in H^ & ad axem P A B demissa normali H 1, bisecetur P I \n L ; & erit (per prop. xii lib. 2 elem.) P£q aequale PSq+SEq+iPSD. Est autem SEq seu SHq (ob similitudinem triangulorum SPH^ SHJ) aequale rectangulo P SI. Ergo P Eq aequale est contento sub PS & PS+S/+2SD, hoc est, sub PS & 2LS+2SD, id est, sub PS & 2 L D. Porro D E quad. aequale est SEq — SDq, seu SEq — LSq+2SLD-LDq, id est, 2 SL D-^LDq-^A LB. Nam L S q ^ S E q seu LSq ^ S A q (per prop. vi lib. 2 elem.) sequatur rectangulo A L B. Scribatur itaque 2 SL D^ L D q^ A L B pro D Eq ; & quantitas ^ rr— , quae secundum corol- larium quartum propositionis praecedentis est ut longitudo ordina- ^ ,. , . 2SLD X PS tim apphcatae D N, resolvet sese in tres partes ^-= — :rz 204 DE MOTU CORPORUM ALBV.PS PE^V ubi si pro V scrtbatur ratio inversa LDq X PS P£xV vis centripete, & pro P E medium proportionale inter P S & 2 LD; tres illae partes evadent ordinatim applicatas linearum toti- dem curvarum, quarum areae per methodos vulgatas innotescunt. Q. E. F. Exempl. I. Si vis centripeta ad singulas sphserEe particulas ten- dens sit reciproce ut distantia; pro V scribe distantiam PE; dein A LB ' 2 LD' & ordi- LD~ LD 2 PS X LD pm P Eq, & fiet DN ut SL- Pone DN sequalem ejus duplo 2 SL—L D- natse pars data 2 S L ducta in longitudinem A B describet aream rectangulam 2 S L xAB; &. pars indefinita LD ducta normaliter in eandem longitudinem per motum continuum, ea lege ut inter movendum crescendo vel decrescendo squetur semper longitudini LBq~LAq L D, describet aream id est, aream S L xAB; quse subducta de area priore 2 S L x A B relinquit aream S L x A B. . A LB , . ., , , Pars autem tertia - , ducta itidem per motum localem norma- liter in eandem longitudinem, describet aream i hyperbolicam ; qua; subducta de area S Lx AB relinquet aream qussitam ANB. Unde talis emergit problematis constructic, Ad puncta L, A, B erige perpendicula L l, A a, B b, quorum A a ipsi L B, & B b ipsi L A aequetur. Asymptotis L t, L B, per puncta a b describatur hyperbola a b. Et acta chorda b a claudet aream a ba ares qusesitae A N B iequalem. Exempl. 2. Si vis centripeta ad singulas sphaers particulas tendens sit reciproce ut cubus distantiae, vel (quod perinde est) ut cubus ., PEcub. ille applicatus ad planum quodvis datum ; si dein 2 PSx LD pro PBq.- &. hct D N ut pro \'. LIBER PRIMU^. . 205 A LBxASq iPSxLDq proportioiKd» P S^ ut LSI iS/'- ALBxS/ LD 2LDq in longitudinem A B, prima Si ducantur hujus partes tres LS/ generabit aream hyperboli- cam; secunda \S/ aream \ABxS/; tertia ALBxS/ ALBxS/ ALBxS/ aream iLDq id est iABxS/. De prima subdu- 2LA 2LB catur summa secundae & tertiae, & manebit ; area quaesita A N B. U nde talis emer- git problematis constructio. Ad puncta Z, Ay S, B erige perpendicula Ll, Aa, Ss, Bb, quorum Ss ipsi S / aequetur, perque punctum s asymptotis L l, LB describatur hyperbola asd occurrens perpendiculis A a, Bd ina&d; & rectangulum 2 A S/ sub- ductum de area hyperbolica AasdB relinquet aream quaesitam A NB. Exempl. 3, Si vis centripeta, ad singulas sphaerae particulas ten- dens, decres(cit in quadruplicata ratione distantiae a particulis; scribe ^fj^. pro V, dein JJTSxL~D pro P E, & fiet DN ut 2 A Scub. * -^ ^ ISqxSL S/q S/qxALB ^J2S/ "^ JLDc 2J2S/ JLD 2J2S/ JLDqc 206 DE MOTU CORPORUM Cujus tres partes ductae in longitudinem A B, producunt areas to- tidem,z;/^. ^^^^ '''JLA-JLB' J2SI & SlqxALB . 3 >y 2 ^y / >yz A cub. JL B cub! ductionem fiunt y~t » ^ Lq^ & SIq+ £t hae post debitam re- 2 Slcub. ZLI Hae vero, subductis posterioribus de priore, evadunt - — /w^* Proinde vis tota, qua corpusculum P in sphaerae centrum trahitur, est ut — n r * id est, reciproce ut PS cub. xPI. Q. E. I. Eadem methodo determinari potest attractio corpusculi siti intra sphaeram, sed expeditius per theorema sequens. PROPOSITIO LXXXII. THEOREMA XLL In sphara centro S intervallo S A descripta^ si capiantur S I, SA, S P continue proportiofiales : dico quod corpusculi intra spharaMy in loco quovis I, attractio est ad attractionem ipsius extra spharam, in loco P, hi ratione composita ex subduplicata ratiane distaniianm a centro I S, P S, <&* subduplicata ratione virium centripetarum^ in locis illis P dr* I, ad centrum tendentium. i LIBER PRIMUS. 207 Ut, si vires centripetae particularum sphaerae sint reciproce ut dlstantiae corpusculi a se attracti; vis, qua corpusculum situm in / trahitur a sphaera tota, erit ad vim, qua trahitur in P, in ratione composita ex subduplicata ratione distantiae 6"/ ad distantiam S P^ & ratione subduplicata vis centripetae in loco /, a particula aliqua in centro oriundae, ad vim centripetam in loco P ab eadem in centro particula oriundam, id est, ratione subduplicata distantiarum S I, S P ad invicem reciproce. Hae duae rationes subduplicatae componunt rationem aequalitatis, & propterea attractiones in I 81 P a sphaera tota factae aequantur. Simili computo, si vires particula- rum sphaerae sunt reciproce in duplicata ratione distantiarum, col- ligetur quod attractio in /sit ad attractionem in /*, ut distantia SP ad sphaerae semidiametrum SA: Si vires illae sunt reciproce in tripli- E cata ratione distantiarum, attractiones in / & P erunt ad invicem ut SP qtmd. ^di S A qnad. : Si in quadruplicata, ut S P cub. 2A S A cub. Unde cum attractio in /*, in hoc ultimo casu, inventa fuit reciproce ut P Scub.y.P ly attractio in / erit reciproce ut SAcub. x/*/, id est (ob datum SAcub.) reciproce ut P I. Et similis est progressus in infinitum. Theorema vero sic demonstratur. Stantibus jam ante constructis, & existente corpusculo in loco D E gy.P S quovis P, ordinatim applicata D N inventa fuit ut — -p^ — =7- . Ergo si agatur I Ey ordinata illa pro alio quovis corpusculi loco /, DEqxIS ^ rone vires centnpetas, e mutatis mutandis, eyadet ut lExV 208 DE MOTU CORPORUM sphaerae puncto quovis E manantes, esse ad invicem in distantiis I E, P E, ut P E"" ad lE"" (ubi numerus n desigrnet indicem D EgY.P S potestatum PE 81 I E) 81 ordinatae illae fient ut p c- P E'^ ^ ~Fp T T^n^ quarum ratio ad invicem est ut PSy.IExIE'^ ad ISxP ExP E^*. Quoniam ob continue proportionales SI, SE, SP, similia sunt triangula SPE, SEI,& inde fit /^ ad PE ut IS ad SE vel S A ; pro ratione I E zA P E scribe rationem I S zA SA ; & ordinatarum ratio evadet PSxIE" ad SA xPE\ Sed P^y ad ^9-^ subduplicata est ratio distantiarum PS^ SI ; & lE" ad PE" (ob proportionales lE Sid P E ut IS ad SA) subduplicata est ratio virium in distantiis P Sy IS. Ergo ordinatae, & propterea areae quas ordinatae describunt, hisque proportionales attractiones, sunt in ratione composita ex subduplicatis illis rationibus. Q. E. D. PROPOSITIO LXXXIIL PROBLEMA XLIL Invenire vim gua corpusculum in centro sphcera locatum ad gus segmentum guodcunque attrahitur. Sit P corpus in centro sphaerae, 8l RB S D segmentum cjus plano RDS & superficie sphaerica RBS contentuni. Superficie sphaerica E FG centro P descripta secetur Z?-ff in /^ ac distinr LIBER PRIMUS. 209 guatur segmentum in partes BREFGS, FEDG. Sit autem superficies illa non pure mathematica, sed physica, profundi- tatem habens quam minimam. Nominetur ista profunditas O, & erit haec superficies (per demonstrata Archimedis) ut P Fx DFxO. Ponamus praeterea vires attracti- vas particularum sphaerae esse reciproce ut distantiarum dignitas illa, cujus index est n; & vis, qua superficies EFG trahit corpus P, erit (per prop. 'lxxix) ut DEjfxO ., ^2 DFxO DFqy.0 Huic proportionale sit perpendicuUim FN ductum in O; & area curvilinea BDI, quam ordinatim applicata FN in longitudinem DB per motum continuum ducta describit, erit ut vis tota qua segmentum totum RBSD trahit corpus P. Q. E. L PROPOSITIO LXXXIV. PROBLEMA XLIIL Invenire mnty qua corpusculunty extra centrum spJuercB in axe segmenti cujusvis locatum, attrahitur ab eodem segmento. A segmento EBK trahatur corpus P in ejus axe ADB locatum. Centro P interval- lo P^ describatur superficies sphaerica E FK^ qua distingua- tur segmentum in partes duas • EBKFE & EFKDE. Quaeratur vis partis prioris per prop. Lxxxi & vis partis pos- terioris per prop. lxxxiii; & summa virium erit vis segmen- ti to^AMsEBKDE. Q. E. I. DE MOTU COKPORUM Scholiu. Explicatis attractionibus corporum sphaericorum, jam pergo^ liceret ad leges attractionum aliorum quorundam ex particulis attractivis slmiliter constantium corporum ; sed ista particulatim tractare minus ad institutum spectat. Suffecerit propositiones quasdam generaliores de viribus hujusmodi corporum, deque motibus inde oriundis, ob earum in rebus philosophicis aliqualem usum, subjungere. SECTIO XIII. De corporum non sphsricorum viribus altractivts. PROPOSITIO LXXXV. THEOREMA XLIl. Si corporis atlracti, nbi attrahenti CQntigimm est, attractio longe /britor sit, qtiam cum vcl minimo intervallo separantur ab invicem : vires Particularum trakentis, Jn recessu corporis attracti, decrescuMt in ratione phisquam duplicata distantiarum a particuHs. Nam si vires decrescunt in ratione duplicata distantiarum a partl- culis ; attractio versus corpus sphaericum, propterea quod (per prop. LXXiv) sit reciproce ut qudratum distantiEe attracti corporis a centro sphaene, haud sensibiliter augebitur ex conlactu ; atque adhuc minus augebitur ex conlactu, si attractio in recessu corporis attracti decrescat in ratione minore. Patet igilur proposilio de sphaeris attractivis. Et par est ratio orbium spharicorum concavorum corpora extema trahentium. Et multo magis res constat in orbibus corpora interius constituta trahentibus, cum attractiones passim per orbium cavitates ab attractionibus contrariis (per prop. lxx) tollantur, ideoque vel ia ipso contactu nullx sunt. Quod si sphEcris hisce orbibusque sphEcricis partes quselibet a loco contactus remotse auferantur. & partes novie ubivis addantur : mutari possunt figurEe horum corporum attraclivorum pro lubitu, nec tamen partes additas vel subductae. cum sint a loco contactus remotre, augebunt notabiliter attractionis excessum, qui ex contactu oritur. Constat igitur propositio de corporibus figurarum omnium. Q. E. D. PROPOSITIO LXXXVI. THEOREMA XLIII. Si partuulariim, ex quibiis corpus attractivum componitur, vires in recessu corporis aitrcuti decrescunt in iriplicata vel piusquam tripiicata ratione distajitiarum a particulis : attractio longe fortior erit in conteutu, quam cum attrahens & attractum interz'allo vel mininto separantur ab invicem. Nam attractionem in accessu attracti corpuscuH ad hujusmodi sphceram trahentem augeri in infinitum, constat per solutionem problematis XLi in exemplo secundo ac tertio exhibitam, Idem, per exempla illa & theorema XLi inter se collata, facile colligitur de attractionibus corporum versus orbes concavo-convexos, sive corpora attracta collocentur extra orbes, sive intra in eorum cavi- tatibus. Sed & addendo vel auferendo his sphsrls & orbibus ubivis extra locum contactus materiam quamlibet attractivam, eo ut corpora attractiva induant figuram quamvis assignatam, constabit propositio de corporibus universis. Q.E.D. PROPOSITIO LXXXVII. THEOREMA XLIV. Si corpora duo sibi invicem similia, & ex materia ttqualiter attractiva coHslantia, seorsim attrahant corpuscula siSi ipsis proportionalia & ad se similiter posita : attractiones accelerairices corpusculorum in corpora tota erunt ut attrcutiones cuceleratrices corpuscuiorum in eorum particulas iotis proportionales, & in totis similiter positas. Nam si corpora distlnguantur in partlculas, qute sint totis propor- tionales, & In totis simillter sltae ; erlt, ut attractlo in particulam quamllbet unius corporis ad attractlonem In particulam correspon- dentem in corpore altero, ita attractiones in particulas slngulas primi corporis ad attractlones in alterius particulas singiilas correspondentes; & componendo, ita attractlo In totum primum corpus ad attractionem in totum secundum. Q.E.D. distantias '..:-.:—.--.•:: :^ .-j-r-.^:^ n -iw-irc ai£jiiiiaiis cujusvis ::^'.\r.r\ .zzTLJiz '.rrr -^vz.-j--— -^ i: r_r-:i--rx xica erunt ut -. xj-.rr. i.--:rru-z-::~ n -i. :.:- ..-:..:j:.::i ^ireaiciErum a cor- r...... ^.n.:!!:. -.-. — - ^=:rr: <— :r -- -.v . ic J=^ .:i^- ideoquc : V.--: .--irr. :i::tr-. =^.:.— z:^. T.r-.-^^^^ir-zz rirr-anarxan distantue r- :- ^ iz ^ — — : -^ .= rjryjn-iirr ^izrsra iHa cuUca s^r.:-?:: ir rsrSone triplicata :;..r.4r:r.-'u-":r: x. r:r:-:-sr-;-:j> Lrr::in.s irrram:i:ti*i arrsieTatrices in c iSL jrrT.iijes. Si \Tres .' ^^ --. .7.- - 7.* r.rrrjr^yjrur.z r.. .-i:i':iit r^^jij-.^il-nn izr:arri:n»^ ^ rtrcrora enint ut ' /"^ i: ^ ^^ .i ^ rrr^r:.- i: iiirzrT. r^uri .^ & A Etsic «0 « • «i.» • • C;-^:/ r V-:-: v!r_f.^ji:. t:i ".■"_-":• jiSw r-»*:»-:5 r:c7»rri sEmilia tzahunt ^',r:'. ..r.li ^i =«t fL— V.:tr 7i:s:n. r:L.^-. ri:cr^ rai5o decrementi r.vi^ i^-r^.-^r^ II- i sl: l_r=Trr v-I i^-.^r^ ::: raiione aliqua f PK0P05ITI0 LXXXVIII. THEOREM^A XL\\ !n particularum aqzia^i:im ::rprris n4':*s::tK.r:»^ rir^s aitra^tiz^a sint ut diJantia locorum a p2rt:::ii:s : zis ^rrprris tj^tius /rv^i^/ aJ ipsius centrum gratitatis ; cf caJem crit cum z^i ^icri cv maieria consimili Cf cryuaii coHjtantis, cf ccntrum kabcntis in c/us ccntro ^ravi/atis. (lorijffrh R S T V particulae A^ B trahant corpusculum aliquod / \\x\\t\\\ f\\v.ii, si particulx aequantur inter se. sint ut distantiae AZ^ /f / : f.in p;irlicula: statuantur inaequales, sint ut hae particulx & ip'.;iriiiri «listantia: A Z, B Z conjunctim, sive (si ita loquar) ut hx |#ar ti' iila- iri distantias suas AZ^ BZ respective ductae. Et exponantur LTBER PRIMUS, 213 hae vires per contenta illa A xA Z & B x B Z. Jungatur A B, &. secetur ea in G ul sit A G aA B G ut particula B ad particulam A; & erit G commune centrum gravitatis particularum A & B. Vis AxAZ (per legum corol. 11) resolvitur in vires A x GZ & A xA G &vis BxBZ in vires BxGZ&BxBG. Vires autem ^ x ^ G & B X B G, oh proportionales A H ad B & B G ad A G, a^quantur; ideoque cum dirigantur in partes contrarias, se mutuo destruunt. Restant vires AxGZ&BxGZ. Tendunt hs: ab Z versus centrum G, & vim A + B X G Z compo- nunt ; hoc est, vim eandem ac si particulse attractivfe --? &5consis- terent in eorum communi gravitatis centro G, globum ibi componentes. Eodem argumento, si adjungatur particula tertla C, & componatur hujus vis cum vi A + B x G Z tendente ad cenlrum G; vis inde oriunda tendet ad commune centrum gravitatis globi illius in G & particul^ C; hoc est, ad commune centnim gravitatis trium particulanim A, B, C; & eadem erit, ac si globus & particula C consisterent In centro illo communi, globum majorem ibi componentes, Et sic pergitur in infini- tum. Eadem est igitur vis tota particularum omnium corporis cujus- cunque ^? ,5' T' F, ac si corpus illud, servato gravitatis centro. figuram globi indueret. Q. E. D. Corol. Hinc motus corporis attracti Z idem erit, ac si corpus at- trahens RST V esset sphaericum : & propterea si corpus illud attra- hens vel quiescat, vel progrediatur uniformiter in directum ; corpus attractum movebitur in elHpsi centiOim habente in attrahentis centro gravitatis. PROPOSITIO LXXXIX. THEOREMA XLVI. Si corpora sint plura ex particulis iBqualiius constaniia, guanim vires sunt ut distantia locorum a siytguHs : vis ex omtiium viribus compo- sita, qua corpusculum quodcunque trahitur, tendet ad trahentium commune centrum gravitatis; & eadem erit, ac si trahentia ilia. 214 DE AfOTU CORPORUM servato gravitatis cmtro communi, coirent & t?i globum Aj marenttir. Demonstratur eodem modo, atque propositio superior. Corol. Ergo motus corporis attracti idem erit, ac si corpora traT" hentia, servato communi gravitatis centro, coirent & in globum formarentur. Ideoque si corporum trahentium commune gravitatis centrum vel quiescit, vel progreditur uniformiter in hnea recta; corpus attractum movebitur in elhpsi, centrum habente in communi illo tra- hentium centro gravitatis. PROPOSITIO XC. PROBLEMA XLIV. Si ad singula circuli cujuscunqtte puncta tendant vires t centripetSt crescentes vel decrescentes in quacunque dtstantiaru^ rationc: invenire vifn, qita corpusculum atira/titur ubivts positum in recta, qtt^e plano circuli ad cenirum ejus perpendiculariter insistit. Centro A intervallo quovis A D, in plano, cul recta A P peq dicularis est, describi intelhgatur circulus; & invenienda sit vis, qua corpusculum quodvis P \n eundem attrahitur, A circuli puncto quovis E ad corpusculum attractum /*agatur rectaP^. Inrecta/^v^ ca- piatur P F ipsi P E sequalis, & eriga- tur normalis F K, qu£e sit ut vis qua punctum E trahit corpusculum P. Sitque I K L curva linea quam punc- tum K perpetuo tanglt Occurrat eadem circuli plano in L. In P A capiatur P H aequalis P D, Sn eriga- tur pterpendiculum U I curvae prse- dictae occurrens in /; & erit corpus- culi P attractio in circulum ut area AHIL ducta in altitudiil A P. Q. E. I. Etenim in .^ ^ capiatur linea quam minima E e. Jungatur P\ & in P E, P A capiantur /* C, Pf ipsi P e squales. Et quoniain LIBER PRIMUS. 215 vis, qua annuli centro A intervallo A E in plano praedicto descripti punctum quodvis E trahit ad se corpus P^ ponitur esse ut FKy & inde vis, qua punctum illud trahit corpus P versus Ay est ut A P X F K ^-=; — , & vis, qua annulus totus trahit corpus P versus A^ ut P JtL A P yc FK annulus & -^-= — conjunctim ; annulus autem iste est ut rectan- gulum sub radio A E & latitudine Ee, & hoc rectangulum (ob proportionales PE&AE, Ee& CE) aequatur rectangulo PEx CE seu P Ex Ff; erit vis, qua annulus iste trahit corpus P versus A Px FK Ay ut P ExFf & ^-^ — conjunctim, id est, ut contentum Ffx FKxA Py sive ut area FK kfducXSi in A P. Et propterea summa virium, quibus annuli omnes in circulo, qui centro A & intervallo AD describitur, trahunt corpus P versus Ay est ut area tota A HIKL ducta in A P. Q. E. D. Corol. I. Hinc si vires punctorum decrescunt in duplicata distan- tiarum ratione, hoc est, si sit FK ut -y , atque ideo area P r qtuui. AHIKL ut -=— : — =r-7i-;erit attractio corpusculi P in circulum PA PH ^ ^ PA.. ^ ^ AH ut i-p^. id est, ut -^. Corol. 2. Et universaliter, si vires punctorum ad distantias D sint reciproce ut distantiarum dignitas quaelibet D *, hoc est, si sit FK 1 ' II ut =— , ideoque area AHIKL ut -=—: ^r-y^ — ;eritattrac- I PA tio corpuscuU P in circulum ut PA--^ PH'^' CoroL 3. Et si diameter circuli augeatur in infinitum, & numerus n sit unitate major ; attractio corpusculi P in planum totum infinitum P A erit reciproce ut P A^^y propterea quod terminus alter — evanescet LIBER PRIMUS. 217 tentum postremum i va P E'-P D^ & restabit area LABI aequalis I in A B—P E+P D, Ergo vis, huic areae proportionalis, est MtAB-PE+PD. CoroL 2. Hinc etiam vis innotescit, qua sphaerois A G B C attrahit corpus quodvis P, exterius in axe suo -^ -ff situm. Sit NKRM sectio conica cujus ordinatim applicata E 7?, ipsi P E perpendicularis, aequetur semper longitudini P D, quae ducitur ad punctum illud Dy in quo applicata ista sphaeroidem secat A sphaeroidis verticibus A, B ad ejus axem AB erigantur perpendicula A K^ B Mvpsx^ A P^ B P aequalia respective, & propterea sectioni conicae occurrentia in K & M ; & jungatur A^ il/ auferens ab eadem segmentum KMRK. Sit autem sphaeroldis centrum S & semldiameter maxima SC: & vis, qua sphaerois trahit corpus P, erit ad vim, qua sphaera diametro ,„ , . ^. .j ASxCSa^PSxKMRK A B descnpta trahit idem corpus, ut /> c X r 9 ^A 9 ad ^^ * .. Et eodem computandi fundamento invenire licet iPS quad. vires segmentorum sphaeroidis. Corol. 3. Quod si corpusculum intra sphaeroidem in axe coUoce- tur ; attractio erit ut ipsius distantia a centro. Id quod facilius hoc argumento coUigitur, sive particula in axe sit, sive in alia quavis diametro data. Sit AGOF sphaerois attrahens, 6* centrum ejus, & P corpus attractum. Per corpus illud P agantur tum semidiameter SP A, tum rectae duae quaevis Z? -£*, FG sphaeroidi hinc inde occur- siS DE MOTV CORPORVM rentes m D Si E, F 8c G ; sintque P C M, H L N superficies sphse- roidum duarum interiorum, exteriori similium & concentricarum, quarum prior transeat per corpus P, & secet rectas D £ &. FG in B 8l C, posterior secet easdem rectas in //, / & K, L. Habeant autem sphiroides omnes axem communem, & erunt rectarum partes hinc inde intercepts D PBl B E, FP ScCG.DHSc /E,FK & LG sibi rautuo aequales ; propterea quod rectse D E, PB 8c H/ bisecantur in eodem puncto, ut & rects FG,PC & KL. Concipejam DPF, EPG designare ' conos oppositos, angulis verticalibus DPF, E P G infinite parvis descriptos, & hneas etiam D H, E / infinite parvas esse; & conorum particuls sph^roidum superficiebus abscissEe DHKF, GLfE, ob aequalitatem linearum D //, E /. erunt ad invicem ut quadrata distantiarum suanim a corpusculo P, & propterea corpusculum illud ^equaliter trahent Et pari ratione, si superficiebus sphtcroidum innumerarum similium con- centricarum & axem communem habentium dividantur spatia DPF, ^'C C^ in particulas, hse omnes utrinque aequaliter trahent corpus P in partes contrarias. ^quales igitur sunt vires coni DPF & segmenti conici EGCB, & per contrarietatem se mutuo destruunL Et par est ratio virium materls omnis extra sphsroidem intimam PCBM. Trahitur igitur corpus/" a sola sphjeroide intima PCBM, & propterea (per corol. 3 prop. Lxxii) altractio ejus est ad vim, qua corpus A trahitur a sph^eroide tota A G O D, ut distantla PS ad distantiam A S. Q.E.D. PROPOSITIO XCII. PROBLEMA XLVI. Dato corpore attractivo, invenire ralionent decrenimti virtum ceH/ri- petarum in ejus puncta singula tendeniium. E corpore dato formanda est sphaera vel cylindrus aliave figura regularis, cujus lex attractionis, cuivis decrementi rationi congrucns, (per prop. i.xxx. lxxxi & xci) inveniri potest. Dein factis expo- rimentis invenienda est vis attractionis in diversis distantiis, & kx Si solidum ex una parte planum, ex reliquis auiem partibus infini- tum, constet ex particulis i^qualibiis iBquaiiter attractivis, quarunt vires in recessii a solido decrescunt in ratione potestatis cujus- vis distantiartmt plusquam quadraticcs, & vi solidi totius corpus- culum ad utramvis plani partem coustitutum trahatur : dico guod solidi vis illa attractiva, in recessu ab ^us superficie plana, decrescet in ratione potestatis, cujus latus est distantia corpusculi a plano, & index tcr?iario niinor qtiam index potestatis distantiarum. Cas. I. Sit Z. C/pIanum quo solidum terminatur. Jaceat solidum autem ex parte plani hujus versus /, inque plana innumera mH M, nlN, oKO, &c. ipsi GL parallela resolvatur. Et primo collocetur corpus at- tractum C extra solidum. Agatur autem C G H I planis illis innumeris per- I pendicularis, & decrescant l vires attractivse punctorum solidi in ratione potestatis distantianim, cujus index sit numerus n ternario non Iminor. Ergo (per corol. 3 prop. xc) vis, qua planum quodvis mH M trahit punctum C, est reciproce ut CH"'". In plano ni H M ca- piatur longitudo H M ipsi C H""^ reciproce proportlonalis, & erit vis illa ut H M. Similiter in planis singulis l G L, n I N, 0 K O, &c. capiantur longitudines G L, I N, K O, &c. ipsis CG''~^, C I"', C K'~^, &c. reciproce proportionales ; & vires plan- orum eorundem erunt ut longitudines captae, ideoque summa virium ut summa longitudinum, hoc est. vis solidi totius ut area DE MOTU CORPOXVSf N 0 c I K G LO K \n infinitum versus C? A' producta. Sed area illa (per notas quadraturarum methodos) est reclproce ut C G~~^, & propterea vis sotidi totius est reciproce ut CG^^K Q.E. D. Cas. 2. Collocetur jam corpusculum C ex parte plani IG L intra solidum, & capiatur distantia C K a:qualis distantix C G. Et solidi pars LG l o K O, planis parallelis l G L, oKO terminata, cor- pusculum C in medio situm nullam in partem trahet, contrariis oppositorum punctorum actionibus se mutuo per Eequalitatem tollentibus. Proinde cor- pusculum C sola vi solidi ultra planum O K siti trahitiir. Hzec autem vis (per casum primum) est reciproce ut C K"~\ hoc est (ob aequales CG,CK) reciproce ut C G—K Q. E. D. Corol. I. Hinc si solidum /. C/iVplanisduobus infinitis parallelis L G, L N utrinque terminetur; innotescit ejus vis attractiva, subdu- cendo de vi attractiva solidi totius infiniti L G K O vim attractivam partis ulterioris N I K O, in Infinitum versus K O productie, Coroi. 2. Si solidi hujus infinlti pars ulterior, quando attractio ejus collata cum attractione partis citerloris nulllus pene est momenti, rejiciatur : attractio partis illlus citerioris augendo distantiam decrescet quam proxime in ratione potestatis C G"~K Corol. 3- Et hinc si corpus quodvis finitum & ex una parte planum trahat corpusculum e regione medii illius plani, & distantia inter corpusculum & planum collata cum dimensionibus corporis attra- hentis perexigua sit, constet autem corpus attrahens ex particults homogeneis. quarum vires attractiva; decrescunt in ratJone potestatis cujusvis plusquam quadrupIicatEe distantiarum; vis attractiva corporis totius decrescet quamproxime in ratione potestatis, cujus latus sit distantia illa perexigua, & index ternario minor quam index potestatis prioris, De corpore ex particulls constante, quanim vircs attractivx decrescunt in rationc potestatis triplicatas distantiarum, assertio non valet ; propterea quod, in hoc casu, attractio partis ilHus ulterioris corporis infiniti in corollario secundo, semper est infinile major quani attractio partis citerioris. LIBER PRIMVS. 2 2 1 Scholium. Si corpus aliquod perpendiculariter versus planum datum trahatur, & ex data lege attractionis quaeratur motus corporis : solvetur problema quaerendo (per prop. xxxix) motum corporis recta descendentis ad hoc planum, & (per legum corol. 11) componendo motum istum cum uniformi motu, secundum lineas eidem plano parallelas facto. Et contra, si quaeratur lex attractionis in planum secundum lineas perpendiculares factae, ea conditione ut corpus attractum in data quacunque curva linea moveatur, solvetur problema operando ad exemplum problematis tertii. Operationes autem contrahi solent resolvendo ordinatim applica- tas in series convergentes. Ut si ad basem A in angulo quovis dato ordinatim applicetur longitudo B, quae sit ut basis dignitas m quaelibet A " ; & quaeratur vis qua corpus, secundum positionem ordinatim applicatae, vel in basem attractum vel a basi fugatum, moveri possit in curva linea, quam ordinatim applicata termi- no suo superiore semper attingit : Suppono basem augeri parte m quam minima O, & ordinatim applicatam A + 0| * resolvo in m m — H m — a w tft ^ ^ ~~it tKffl'—1flfl seriem infinitam A " + - O A * + O O A &c. at- n 2nn que hujus termino in quo O duarum est dimensionum, id est, m — a» mm-^mn termino O O A vim proportionalem esse suppono. Est 2 nn mm — mn * » igitur vis quaesita ut A , vel quod pennde est, ut m — a n fftffT — fflfl B *^ . Ut si ordinatim applicata parabolam attingat, existente m = 2, & « = i : fiet vis ut data 2 B°, ideoque dabitur. Data igitur vi corpus movebitur in parabola, quemadmodum Galilcms demonstravit. Quod si ordinatim applicata hyperbolam attingat, existente w = o— i, & «= i ; fiet vis ut 2 A"* seu 2 B' : ideoque vi. quae sit ut cubus ordinatim applicatae, corpus movebitur in hyperbola, LIBER PRIMUS. 223 si attractio vel impulsus ponatur uniformis, erit (ex demonstratis Galilcei) curva H I parabola, cujus haec est proprietas, ut rectangulum sub dato latere recto & linea IM aequale sit /f J/quadrato; sed & linea H M bisecabitur in L. Unde si ad il// demittatur perpendiculum L O, aequales erunt M O, O R; & additis aequalibus O JVy O /, fient totae aequales MJV, I R. Proinde cum I R detur, datur etiam M N ; estque rectangulum N M I ^d rectangulum sub latere recto 8l I M^ hoc est, ad H Mq, in data ratione. Sed rectangulum NMI aequale est rectangulo P MQ, id est, differentiae quadratorum M L q,& P Lq seu Llq; & HMq datam rationem habet ad sui ipsius quartam partem ML q : ei^o datur ratio ML q — L I q ad M L q^ & conver- tendo ratio L Iq ad ML q, & ratio dimidiata Z / ad ML. Sed in omni triangulo L M I, sinus angulorum sunt proportionales lateribus oppositis. Ergo datur ratio sinus anguli incidentiae L M R ad sinum anguli emergentiae L I R. Q. E. D. Cas. 2. Transeat jam corpus successive per spatia plura parallelis planis terminata, A adB, BdcC, &c & agitetur vi quae sit in sin- gulis separatim uniformis, at in diver- sis diversa ; & per jam demonstrata, ^ sinus incidentiae in planum primum A a erit ad sinum emergentiae ex plano ^ c secundo B b, in data ratione ; & xT hic sinus, qui est sinus incidentiae in planum secundum B by erit ad sinum emergentiae ex plano tertio Cc, in data ratione ; & hic sinus ad sinum emergentiae ex plano quarto D d, in data ratione ; & sic in infinitum : & ex aequo, sinus incidentiae in planum primum ad sinum emergentiae ex plano ultimo in data ratione. Minuantur jam planorum intervalla & augeatur numerus in infinitum, eo ut attractionis vel impulsus actio, secundum legem quamcunque assignatam, continua reddatur; & ratio sinuS incidentiae in planum primum ad sinum emergentiae ex plano ultimo, semper data existens, etiamnum dabitur. Q. E. D. 234 DE MOTU CORPORVM PROPOSITIO XCV. THEOREMA XLIX. lisdem posiHs ; dico quod ■velocitas corporis ante inddentiam est ad ejus velocitatem post emergentiam, nt sinus emergentiie ad sinum incidentiee. Capiantur A H, I d Ecquales, & engantur perpendicula A G, dK occurrentia lineis incidentJEe & emergentiEc G H, I K, \x\ G Sc K. In (? //"capiatur 7'//"squalis I K, & ad planum A a demittatur nor- maliter Tv, Et (per leg-um coro!. ii) distinguatur motus corporis in duos, unum planis A a, B b, Cc, q. &c. perpendicularem, alterum iis- ' dem paralleium. Vis attractionis vel impulsus, agendo secundum lin- eas perpendiculares, nil mutat mo- tum secundum parallelas, & prop- terea corpus hoc motu conficiet Eequalibus temporibus ^qualia illa secundum parallelas intervalla, qu^e sunt inter lineam A G & punctum H, interque punctum / & lineam dK; hoc est, sequalibus tempori- bus describet lineas G H, I K. Proinde velocitas ante incidentiam est ad velocitatem post emergentiam, ut G H ad I K vel TH, id est, ut A H vel Id ad v H, hoc est (respectu radii T H vel I K) ut sinus emeigentiae ad sinum incJdentias. Q. E. D. x: 1- PROPOSITIO XCVI. THEOREMA L. lisdem positis, & guod nwtus ante incidentiam velocior sit quam postea : dico quod corpus, ineiinando Hncam incide»ii propositiones sequentes in usus opticos / / / subjungere ; interea de natiira radiorum ^ ° (utrum sint corpora necne) nihil omnino disputans, sed ft^el corporum trajectoriis radiorum persimiles solummodo determinans. IJBER PR/MUS. 22 PROPOSITIO XCVII. PROBLEMA XLVII. Posito quod sinus ificidenlice in superficiem aliquam sit ad sinum emergentice in data ratione ; quodque incurvatio vice corporum juxta superficiem illam fiat in spatio drevissimo, quod ut punctum coftsiderari possit : cUtermifiare superficiem, quce corpuscula omnia de loco dato successive manantia convergere /aciat ad alium locum datum. Sit A locus a quo corpuscula divergunt ; B locus in quem con- vergere debent; CDE curva linea quse circa axem AB revoluta describat superficiem quaesitam ; /?, E curvae illius puncta duo quaevis ; & EF, EG perpendicula in corporis vias AD, DB demissa. Accedat punctum D ad punctum E; & lineae D E, qua AD augetur, ad lineam D G, qua D B diminuitur, ratio ultima erit eadem quae sinus incidentiae ad sinum emergentiae. Datur ergo ratio incrementi lineae AD ad decrementum lineae DB ; & propterea si in axe ^ c ji m AB sumatur ubivis punctum C, per quod curva CDE transire debet, & capiatur ipsius A C incrementum C M ^A ipsius B Cdecre- mentum C N m data illa ratione, centrisque A^ B^ & intervallis A M, B N describantur circuli duo se mutuo secantes in D ; punctum illud D tanget curvam quaesitam C D E^ eandemque ubivis tangendo determinabit. Q. E. I. Corol. I. Faciendo autem ut punctum A vel B nunc abeat in infinitum, nunc migret ad alteras partes puncti C, habebuntur figurae illae omnes, quas Cartesius in optica & geometria ad refractiones exposuit Quarum inventionem cum Cartesius celaverit, visum fuit hac propositione exponere. Corol. 2. Si corpus in superficiem quamvis C Dy secundum line- am rectam A /?, lege quavis ductam incidens, emergat secundum aliam quamvis rectam D K, 8l 2l puncto C duci intelligantur lineae 228 DR MOTU CORPORUM curvai CP^CQ ipsis A D, D K semper perpendicularos : erunt incrementa linearum P Dy Q D, atque ideo lineai ipsae PD, QD, incrementis istis genitae, ut sinus incidentiae & emergentiae ad in- vicem : & contra. PROPOSITIO XCVIII. PROBLEMA XLVIII. lisdem posiiiSi & circa axem A B descripta superficie quacunqtie attrattiva C D, regulari vel irregulari, per quam corpora de loco dato A exeuntia transire debent : invefiire superficiem secundam attractivam E F, qmF corpora illa ad locum datum B convergere faciat. Juncta A B secet superficiem primam in C & secundam in E, puncto D utcunque assumpto. Et posito sinu incidentiae in superfi- ciem primam ad sinum emergentiae ex eadem, & sinu emergentiae e superiicic secunda ad sinum incidentiae in eandem, ut quantitas aliqua data M ad aliam datam N : produc tum A B 2A G, ut sit B G ad CE ut M — N ad N ; tum ADzAH, ut sit A H aequalis A G ; timi etiam />/^ad A* ut sit Z? A'ad Z>/^ ut N ad M. Junge A'^. & ccntro D intervallo D H describe circulum occurrentem A'^ j>axlucta! in Z, ipsique D L parallelam age B F: & punctum F tanget lineam E F, quae drca axem A B revcJuta describet super- ficiem quxsitam. Q. E. F. LIBER PRIMUS. 229 Nam concipe lineas C Py CQ ipsis A Dj D F respective, & lineas E R, E S ipsis F B, FD ubique perpendiculares esse, ideoque Q S ipsi CE semper aequalem; & erit (per corol. 2 prop. xcvii) PD ad ^Z? ut M ad N, ideoque ut DL ad DK vel FB ad FK ; & divisim ut DL-^FB seu PH--PD-FB ad FD seu FQ--QD; & composite ut PH'-'FB ad FQ, id est (ob aequales P H 81 C G, QS & CE) CE+BG^FP ad CE--FS. Verum (ob propor- tionsles BG ad CE & M-N ad N) est etiam CE+BG ad CE ut M ad N ; ideoque divisim FP ad FS ut M ad N ; & propterea (per corol. 2 prop. xcvii) superficies EF cogit corpus, in ipsam secundum lineam D F incidens, pergere in linea FR bA locum B. Q. E. /?. Scholium. m Eadem methodo pergere liceret ad superficies tres vel plures. Ad usus autem opticos maxime accommodatae sunt figurae sphaericae. Si perspicillorum vitra objectiva ex vitris duobus sphaerice figuratis & aquam inter se claudentibus conflentur; fieri potest ut a refrac- tionibus aquae errores refractionum, quae fiunt in vitrorum superficiebus extremis, satis accurate corrigantur. Talia autem vitra objectiva vitris ellipticis & hyperbolicis praeferenda sunt, non solum quod facilius & accuratius formari possint, sed etiam quod penicillos radiorum extra axem vitri sitos accuratius refringant Veruntamen diversa diversorum radiorum refrangibilitas impedimento est, quo minus optica per figuras vel sphaericas vel alias quascunque perfici possit Nisi corrigi possint errores illinc oriundi, labor omnis in caeteris corrigendis imperite collocabitur. DE MOTU CORPORUM LIBER SECUNDUS. S E C T I O I. De motu corponim quibus resistitur in ratione velocitatis. PROPOSITIO I. THEOREMA I. Corporisy cui resistitur in ratione velocitatis, motus ex resistentia amissus est ut spatium mavefuio confectum, NAM cum motus singulis temporis particulis aequalibus amissus sit ut velocitas, hoc est, ut itineris confecti particula : erit, componendo, motus toto tempore amissus ut iter totum. Q. E. D. Corol. Quare si corpus, gravitate omni destitutum, in spatiis liberis sola vi insita moveatur; ac detur tum motus totus sub initio, tum etiam motus reliquus post spatium aliquod confectum : dabitur spatium totum quod corpus infinito tempore describere potest Erit enim spatium illud ad spatium jam descriptum, ut motus totus sub initio ad motus illius partem amissam. LEMMA I. Quantitates differentiis stiis proportionales sunt continue proportionales. Sit A ad A-B ut B ad B-C & C ad C-D &c., & conver. tendo fiet A ad B ut B ad C & C ad D &c. Q. E. D. I DE MOTU CORPORUM, &'c. PROPOSITIO II. THEOREMA II. Si corpori resisiiiur in ratione vdocitatis, & idcm sola vi insHa pcr jl medium similare tnoveatur, sumantur autem tempora ^qualia: velocitates in principHs singulorum temporum sunt in progressione ' geometrica, & spatia singulis tcmporibus descripta suut ut velocitates. Cas. I . Dividatur tetnpus in particulas requales ; & si ipsis particularum initiis agat vis resistentJas impulsu unico, qu^e slt ut velocitas : erit decrementum velocitatis singulis temporis particulis ut eadem veiocitas. Sunt ergo velocitates differentiis suis proportionales, & propterea (per lem! i lib. ii) continue proportlonales. Proinde si ex iequali particularum numero componantur tempora quaelibet aequalia, erunt velocitates ipsis tempomm initiis, ut termini in progressione continua, qui per saitum capiuntur, omisso passim ffrquali terminorum intermedionmi numero, Componuntur autem horum terminorum rationes ex rationibus inter se iisdem terminorum intermediorum sequaliter repetitis, & propterea eae quoque rationes compositae inter se e^dem sunt Igitur velocitates, his terminis proportionales, sunt in progressione geometrica. Minuantur jam Eequales ill^E temporum particulEe, & augeatur earum numerus in infinitum, eo ut resistentix impulsus reddatur continuus; & velocitates in principiis aequalium temporum, semper continue proportionales, erunt in hoc etiam casu continue proportionales. Q. E. D. Cas. 2, Et divisim velocitatum differentiar, hoc est, earum partes singiilis temporibus amissx, sunt ut totae : spatia autem singuHs temporibus descripta sunt ut velocitatum partes amiss^e (per prop. i lib ii) & propterea etiam ut tota:, Q. E. D. Corol. Hinc si asymptotis rectangulis A C, CH describatur hyperbola BG, sintque A B, D G 2A asymptoton A C perpendiculares, & exponatur tum corporis velocitas tum resistentia B_ medii, ipso motus initio, per lineam quamvis da- tam AC. elapso autem tempore aliquo per lineam indefinitam DC: exponi potcst tempus per aream ABGD. & spatium ( eo tempore descHptum per lineam AD. Nam si area illa per motum 232 DE MOTU CORPORUAf ' puncti D augeatur uniformiter ad modum temporis, decrescet recta DC \n ratione geometrica ad modum velocitatis, & partes recta; A C tcqualibus temporibus descripta; decrescent in eadem ratione. PROPOSITIO III. PROBLEMA I. Corporis, cui, djim in medio similari recta ascendit vel descendit, resistitttr in ratione velocitatis, quodque ad uniformi gravitate urgetttr, definire motttm. Corpore ascendente, exponatur gravitas per datum quodvis rectangulum B A C H, & resistentia medii initio ascensus per rectan- gulum BADE sumptum ad contrarias partes rectae A B. Asymptotis rectangulis A C, CH, per punctum B describatur hyperbola secans perpendicula DE, de in G,g; & corpus ascen- dendo tempore Z?6^^a' describet spatium EGge, tempore DGBA spatium ascensus totius E G B ; tempore ABKI spatium de- scensus B FK, atque tempore I Kk i spatium descensus K Ffk ; & velocitates corporis {resistentis medii proportionales) in horum temporum periodis erunt A B E D, A B ed, toiWa, A B FI, A Bfi respective ; atque maxima velocitas, quam corpus descendendo potest acquirere, erit BA CH. Resolvatur enim rectangulum B A C H in rectangula innumera A k, Kl, L m, Mn, &c. quae sint ut incrementa velocitatum aequali- bus totidem temporibus facta ; & erunt nihil, A k, A l, Am, A n, &c. ut velocitates totje, atque ideo (per hypothesin) ut resistentiae medii principio singulomm tempo- 7f ' / k/ E e ^^ ' n ^ T^ -■ ( __-— — ^ l m LIBER SECUNDUS. =33 rum a;qLialiiim. VvaXA C ^A A K v^ A B H C thA A B k K mx. \\?, gravitatis ad resistentlam in principio temporis secundi, deque vi gravi- tatls subducantur resistentise, & manebunt ABHC, KkHC, LIHC, A/mHC, &c. ut vlres absolutae qulbus corpus In principio slngu- lorum temporum urgetur, atque Ideo (per motus legem n) ut in- crementa velocitatum, id est, ut rectangula ^/ ^, K l, Lm, Mn, &c. ft, & propterea (per lcm. i llb, ii) in progressione geometrica, Quare ^ si recta; K k, Ll, Mm, N n, &c. productae occurrant hyperbolae \mq,r,s,t, &c. ernnt aresi A Bg K, KgrL, LrsM, M s IN, Slc. \ aequales, ideoque tum temporlbus tum vlrlbus gravitatis scmper aequalibus analogas. Est autem a.re:a. A B g K (per corol. 3 lem, vii & lem. viii lib. i) ad aream B kg ut Kg ad ^ ^^ seu A C afi \ A K, hoc est, ut vis gravltatls ad resrsteiitiam in medlo temporis prlmi. I Et simili argumento area; gKLr, rLMs, s M N t, &c. sunt ad areas gklr, rlms, smnt, &c. ut vlres gravltatis ad resistentias m ' medio temporis secundi, tertli, quarti, &c. Prolnde cum areie aiquales BAKg, g K L r, rLMs, sMNl, &c. slnt viribus gravi- tatis analoga:, erunt arear B kg, qkl r, rlms, smnt, &c. resistentiis ^^ in mediis singulonim temporum, hoc est (per hypothesln) velocita- ^K tibus, atque ideo descriptls spatiis analogae. Sumantur analogarum ^^P summae, & erunt are^e B kq, B Ir, Bms, Bnt, &c. spatlis totis descriptis analoga; ; necnon arens A B q K, A B r L, A B s M, ABtN, &c. temporibus. Corpus Igltur Inter descendendum, tem- pore quovis A B r L. describit spatlum B l r, &. tempore LrtN spatium rln t. Q. E. D. Et slmllls est demonstratio motus expositi in ascensu. Q. E. D. ICorol, I. Igitur velocitas maxlma, quam corpus cadendo potest acquirere, est ad velocitatem dato quovis tempore acquisitam, ut vis data gravitatls, qua corpus ilhid perpetuo ur^'etur, ad vlm reslsten- tis, qua in fine temporis Ilhus impedltur. Corol. 2. Tempore autcm aucto In progressione arithmetica, sum- ma velocltatis iliius maxlm^ ac vclocitatis in ascensu, atque etlam earundem dlfferentia in descensu decrescit in progressione geo- metrica. tCorol. 3. Sed & differenti^e spatlorum, qua; in a;quahbus tcm- porinn differentiis describuntur, decrescunt in eadem progrcsslonc L 234 DE MOTU CCRPORUM CoroL 4. Spatium vero a corpore descriptum differentia est duo- rum spatiorum, quorum alterum est ut tempus sumptum ab initio descensus, & alterum ut velocitas, quae etiam ipso descensus initio aequantur inter se. PROPOSITIO IV. PROBLEMA II. Posito quod vis gravitatis in medio aliquo similari uniformis sit, ac tendat perpendiculariter ad planum fiorizontis ; definire motum pro- jectilis in eodemj resistentiam velocitati proportionalem patientis. E loco quovis D egredia- tur projectile secundum lineam quamvis rectam Z? P, & per longitudinem D P exponatur ejusdem velocitas sub initio mo- tus. A puncto P ad lineam horizontalem D C demittatur perpendiculum P C, & secetur DC m A, ut sit Z?^ ad ^ C ut resistentia medii, ex motu in altitudinem sub initio orta, ad vim gravitatis; vel (quod pe- rinde est) ut sit rectangulum sub D A & D P Sid rectangu- lum sub A C & CP ut resisten- tia tota sub initio motus ad vim gravitatis. Asymptotis D C, CP describatur hyperbola quae- vis G TB S secans perpendi- cula DG, AB \n G 81 B; 81 compleatur parallelogrammum D G K C^ cujus latus G K secet A B m Q. Capiatur linea N in ratione 2A Q B qua Z?C sit ad CP; & ad rectae DC punctum quodvis R erecto perpendiculo R T, quod hyperbolae in 7) & rec- tis B I/, G K, DP in /y t& Foccurrat; in eo cape F/^ aequalem UBER SECUNDVS. -|^ , vel, quod pennde est, cape R r Eequalem — ,- & projec- tile tempore DR TG perveniet ad piinctum r, describens curvam lineam DraF,Q^2.m punctum r semper tangit, perveniens autem ad maximam altitudinem a in perpendiculo A B, Si. postea semper appropinquans ad asymptoton P C. Estque velocitas ejus in puncto quovis r ut curvae tangens r L. Q.E.I. Est enlm N ad QB ut DC ad CP seu DR ad R V, ideoque R V alis asqu; eequalis DRy.QB N & ^ r (id est R V- DRY.AB-RDG T N „ DRxQB-iG T, • V r seu ^— — ■ — — ) N ' Exponatur jam tempus per aream RD G T & (per legum corol. ii) distinguatur motus corporis in duos, unum ascensus, alterum ad latus. Et cum resistentla sit ut molus, dislinguetur etiam hzec in partes duas partibus motus pro- portionales & contrarias ; ideoque longitudo, a motu ad latus descripta, erit (per prop. ii hujus) ut Hnea D R, altitudo vero (per prop. III hujus) ut area D R xAB~RDGT, hoc est, ut linea Rr. Ipso autem motus initio area ^ZJG /"aequalis est rectan- gulo DR X A Q, Ideoque linea illa R r (seu DRxAB-DRxAQ^ N tunc est ad DR ut A B — A Q stu Q B ad N, id est, ut CP ad /? C,- atque ideo ut motus in altitudinem ad motum in longitudinem sub ini- tio. Cum Igitur Rr semper sit ut altitudo, ac DR semper ut longitudo, atque Rr ad DR sub initio ut altitudo ad longitudinem : necesse est ut Rr semper sit ad DR ut altitudo ad longitudinem, & propterea ut corpus movcatur in VmeaDraE, quam punctum r perpetuo tangit. Q.E.D. ^ / 17 ■ ■ r. I- DRy.AB RDGT ., Lorol. r. Est igitur /r r aequahs j^j~ — ■■■■■. : ideoque si producatur R T ^d X ut sit ^A' Ecqualis ^ ; id est, si compleatur parallelogramraum A C P Y, jungatur D Y secans C P in Z, & producatur R T donec occurrat DY\v\X; erit Xr ^qualis -7 — , & propterea tempori proportlonalis. Corol. 2. Unde si capiantur innumerfe C R, vel, quod perinde est. innumerse ZX in progressione geometrica; erunt totidem X r \n DE MOTV CORPORUM progressione arithmetica. Et hinc curva Z? r « T^ per tabulam loga- rithmonim facile dellnealur. Corol. 3. Si vertice D, diametro D G deorsum producta, & la- tere recto quod sit 2A 2 D P vX resistentia tota ipso motus ini- tio ad vim gravitatis, parabola construatur : velocitas quacum corpus exire debet de loco D secundum rectam DP, ut in me- dio uniformi resistente describat curvam DraF, ea ipsa erit qua- cum exire debet de eodem loco D, secundum eandem rectam DP, ut in spatio non resistente q t describatparabolam. Namlatus rectum parabolze hujus, ipso mo- ^ R ^^=V tus mitio, est D V qitad. „ V: tGT DRy.Tt ; — - - seu ■ - ■;.— . N 2 N Recta autem quae, si duceretur, hyperbolam G TS tangeret in G, parallela est ipsi D K, ideoque T/ est y:^ — , & N erat - — ^-j^ . Et| propterea Vrest DRqy.CK DC iCP iDCqxQP CP , id est {ob proportlonales D R Sc. D C, D V Sl D P) j:-f: „ „ - , & latus rectum ;# 2 DPgx Q B Vr prodit AC) iDPqy.QB CKxCP ' 2DPqxDA id est (ob proportionales Q B Si. CK, DA & , ideoque ad 2 DP, ut DP x DA ad CPxA C; ACxCP hoc est, ut resistentia ad gravitatem. Q.E.D. Corol. 4. Unde si corpus de loco quovis /?, data, cum velocitate; secundum rectam quamvis positione datam DP projiciatur; & re- sistentia medii ipso motus initio detur ; inveniri potest curva DraF, quam corpus idcm describeL Nam ex data velocitate datur latus rectum parabolx, ut notum est. Et sumendo 2 D P ad latus illud rcctum, ut est vis graviutis ad vini resistentia-, daturj9/*. Dcin I 4 LIBER SECUNDUS, 237 secando Z? C in ^, ut sit CP x ^ C ad /? P x /? ^ in eadem illa ra- tione gravitatis ad resistentiam, dabitur punctum A. Et inde datur curva D raF. CoroL 5. Et contra, si datur curva DraF, dabitur & velo- citas corporis & resistentia me- dii in locis singulis r, Nam ex data ratione CP y. A C 2A D P y.DAy datur tum resistentia medii sub initio motus, tum la- tus rectum parabolae : & inde datur etiam velocitas sub initio motus. Deinde ex longitudine tangentis r L, datur & huic pro- portionalis velocitas, & veloci- tati proportionalis resistentia in loco quovis r. CoroL 6. Cum autem longi- tudo 2 D P sit ad latus rectum parabolae ut gravitas ad resisten- tiam in /?; & ex aucta veloci- tate augeatur resistentia in eadem ratione, at latus rectum parabolae augeatur in rationeilladuplicata: patet longitudinem 2 DP au- geri in ratione illa simplici, ideoque velocitati semper proportionalem esse, neque ex angulo C DP mutato augeri vel minui, nisi mutetur quoque velocitas. CoroL 7. Unde liquet methodus determinandi curvam DraF ex phaenomenis quamproxime, & inde coUigendi resistentiam & velo- citatem quacum corpus projicitur. Projiciantur corpora duo similia & aequalia eadem cum velocitate, de loco /?, secundum ang^los diversos CD P, C Dp & cognoscantur loca F, f, ubi incidunt in horizon- tale planum D C Tum, assumpta quacunque longitudine pro D P vel DPy fingatur quod resistentia in D sit ad gravitatem in ratione qualibet; & exponatur ratio illa per longitudinem quamvis S M. 238 DE MOTU CORPORUM Deinde per computationem, ex longitudine illa assumpta D P, in- veniantur longitudines D F, Df, ac de ratione ^-^, per calculum inventa, auferatur ratio eadem per experimentum inventa, & ex- ponatur differentia per perpendiculum M N. Idem fac iterum ac ter- tio, assumendo semper novam resistentiae ad gravitatem rationem S My &, colligendo novam differentiam M N. Ducantur autem differentiae affirmativae ad unam partem rectae S M, & negativae ad .N I^ M M alteram ; & per puncta N, N, N agatur curva regularis NN N se- cans rectam S M MM in X, & erit SX vera ratio resistentiae ad gravitatem, quam invenire oportuit Ex hac ratione coUigenda est longitudo D F per calculum ; & longitudo, quae sit ad assumptam longitudinem D Py ut longitudo D F per experimentum cognita ad longitudinem D F modo inventam, erit vera longitudo D P. Qua inventa, habetur tum curva linea DraF quam corpus describit, tum corporis velocitas & resistentia in locis sing^lis. LIBER SECUNDUS. 239 Scholium. Caeterum, resistentiam corporum esse in ratione velocitatis, hypothesis est magis mathematica quam naturalis. In mediis, quae rigore omni vacant, resistentiae corporum sunt in duplicata ratione velocitatum. Etenim actione corporis velocioris communicatur eidem medii quantitati, tempore minore, motus major in ratione majoris velocitatis; ideoque tempore aequali, ob majorem medii quantitatem perturbatam, communicatur motus in duplicata ratione major; estque resistentia (per motus leg. 11 & iii) ut motus com- municatus. Videamus igitur quales oriantur motus ex hac lege resistentiae. SECTIO II. De motu corporum quibus resistitur in duplicata ratione velocitatum. PROPOSITIO V. THEOREMA III. Si corpori resistitur in velocitatis ratione duplicata^ & idem sola vi insita per medium similare movetur; tempora vero sumantur in progressione geometrica a minoribus terminis ad majores pergente : dico quod velocitates initio singulorum temporum sunt in eadem progressione geometrica inverse; & quod spatia sunt cequaliay quce singulis temporibus describuntur. Nam quoniam quadrato velocitatis proportionalis est resistentia medii, & resistentiae proportionale est decrementum velocitatis; si tempus in particulas innumeras aequales dividatur, quadrata velo- citatum singulis temporum initiis erunt velocitatum earundem differentiis proportionalia. Sunto temporis particulae illae A K^ K L^ L My &c. in recta CD sumptae, & erigantur perpendicula A B^ K k, L l, M m, &c. hyperbolae B k ImG, centro C asymptotis 240 DE MOTU CORPORUM rectangulis C D, C H descript^, occurrentia in B, k, l, m, &c. & erit ABa.AKk ut CK ad CA, & divisim AB-Kk ad KkxxX AK ad CA, & vicissim A B—Kk ad ^ ^ ut Kk ad C A, ideoque ut ^ ^ X Kk ad AB x CA. Unde, cum AKBl AB x CA dentur, erit ^i? -^-f ut ^^x /iry6; & ultimo, ubi coeunt AB &. Kk, ut ABg. Et simili argumento erunt Kk~Ll, Ll—Mm, &c. ut Kk qttad. Ll quad. &c. Linearum igitur A B, Kk, Ll, M m quadrata sunt ut eaKin- dem dtfferentiae ; & idcirco, cum quadrata velocitatum fuerint etiam ut ipsarum differentiae, similis erit ambarum progressio. Quo demonstrato, consequens est etiam ut u arex his lineis descriptse sint in pro- gressione consimili cum spatiis quse velocitatibus describuntur. Ergo si velocitas initio primi temporis A K exponatur per lineam A B, 8c velo- citas initio secundi K L per lineam Kk, & longitudo primo tempore descripta per aream A KkB ; velo- citates omnes subsequentes expon- entur per lineas subsequentes L l, M m, &c. & longitudines descriptae per areas Kl, Lm, &c Et composite, si tempus totum exponatur per summam partium suarum A M, longitudo tota descripta exponetur per summam partium suarum A Mm B. Con- cipe jam tempus A M xXsl dividi in partes A K, K L, LM, &c. ut %\x\XCA, CK, C L, CM, &c in prc^ressione geometrica; & erunt partes illae in eadem progressione, & velocitates A B, Kk, L l. Mm, &c, in progressione eadem inversa, atque spatia descripta A k, K l, L m, &c. aequalia. Q.E.D. Corol. I. Patet ergo quod, si tempus exponatur per asymptoti partem quamvis A D, &. velocitas in principio temporis per ordi- natim applicatam AB; velocitas in fine temporis exponetur per ordinatam DG, & spatium totum descriptum per aream hyperbo- licam adjacentem ABGD; necnon spatium, quod corpus aliquod eodem tempore A D, velocitate prima A B, in medio non resistente describere posset, per rectangulum A B y. A D. Corol. 2. Unde datur spatium in medio resistente descriptum, capiendo illud ad spatium quod velocitate uniformi A B \ri medio LIBER SECUNDUS. 241 non resistente simul describi posset, ut est area hyperbolica A B G D ad rectangulum A B y. A D. CoroL 3. Datur etiam resistentia medii, statuendo eam ipso mo- tus initio aequalem esse vi uniformi centripetae, quae in cadente corpore, tempore A C, in medio non resistente, generare posset velocitatem A B. Nam si ducatur B T^quae tangat hyperbolam in B, & occurrat asymptoto in T; recta A T aequalis erit ipsi A C,^ tem- pus exponet, quo resistentia prima uniformiter continuata tollere posset velocitatem totam A B. CoroL 4. Et inde datur etiam proportio hujus resistentiae ad vim gravitatis, aliamve quamvis datam vim centripetam. CoroL 5. Et vice versa, si datur proportio resistentiae ad datam quamvis vim centripetam ; datur tempus A C, quo vis centripeta resistentiae aequalis generare possit velocitatem quamvis A B : Sc inde datur punctum B per quod hyperbola, asymptotis CH, C D^ describi debet ; ut & spatium A B GD, quod corpus incipiendo motum suum cum velocitate illa A By tempore quovis A /?, in medio similari resistente describere potest PROPOSITIO VI. THEOREMA IV. Corpora sphcsrica homogenea & csqualiay resistentiis in duplicata ratione velocitatum impedita^ & solis viribus insitis incitatay tempori- 6us, qucB sunt reciproce ut velocitates sub initio, describunt semper cequalia spatia^ & amittunt partes velocitatum proportionales totis. Asymptotis rectangulis C D, C H ^ descripta hyperbola quavis B bE e s^- cante perpendicula A B^ ab, D E, de, in B, b, Ey e^ exponantur velocitates initiales per perpendicula AB^D E,Si tempora per lineas A a^ Dd. Est ergo ut -^ a ad Dd ita (per hypothesin) DE zd A By & ita (ex natura hyperbolae) CA B,d CD; & componendo, ita, Ca c ad Cd. Ergo areae ABba, DEedy hoc est, spatia descripta Q 242 DE MOTU CORPORUM aequantur inter se, & velocitates primae A By D E sunt ultimis a b, de^ & propterea dividendo partibus etiam suis amissis A B ^ad, D E—de proportionales. Q. E. D. PROPOSITIO VII. THEOREMA V. Corpora spfuerica quibtis resistitur in duplicata ratione velocitatum, temporibuSj qucB sunt ut motus primi directe & resistentice primce inverse, amittent partes m^tuum proportionales totis, & spatia describent temporibus istis & velocitatibus primis conjunctim pro- portionalia. Namque motuum partes amissae sunt ut resistentiae & tempora conjunctim. Igitur ut partes illae sint totis proportionales, debebit resistentia & tempus conjunctim esse ut motus. Proinde tempus erit ut motus directe & resistentia inverse. Quare temporum par- ticulis in ea ratione sumptis, corpora amittent semper particulas motuum proportionales totis, ideoque retinebunt velocitates velocitati- bus suis primis semper proportionales. Et ob datam velocitatum rationem, describent semper spatia, quae sunt ut velocitates primae & tempora conjunctim. Q. E. D. CoroL I. Igitur si aequivelocibus corporibus resistitur in duplicata ratione diametrorum : globi homogenei quibuscunque cum veloci- tatibus moti, describendo spatia diametris suis proportionalia, amit- tent partes motuum proportionales totis. Motus enim globi cujusque erit ut ejus velocitas & massa conjunctim, id est, ut velocitas & cubus diametri ; resistentia (per hypothesin) erit ut quadratum diametri & quadratum velocitatis conjunctim ; & tempus (per hanc propositionem) est in ratione priore directe & ratione posteriore inverse, id est, ut diameter directe & velocitas inverse; ideoque spatium, tempori & velocitati proportionale, est ut diameter. Corol. 2. Si aequivelocibus corporibus resistitur in ratione sesqui- plicata diametrorum : globi homogenei quibuscunque cum velocitati- bus moti, describendo spatia in sesquiplicata ratione diametrorum, amittent partes motuum proportionales totis. Corol. 3. Et universaliter, si aequivelocibus corporibus resistitur m ratione dignitatis cujuscunque diametrorum : spatia quibus globi homogenei, quibuscunque cum velocitatibus moti, amittent partes LTBER SECUN^DVS. 243 motuum proportionales totis, enint ut cubi diametronim ad dignitatem illam applicati. Sunto diametri D & E ; & si resistentiEC, ubi velocitates a;quales ponuntur, sint ut D* & E" : spatia quibus globi, quibuscunque cum velocitatibus moti, amittent partes motuum proportionales totis, erunt ut D^"" & E^"'. Et propterea globi homogenei describendo spatia ipsis D*"' & E^"' proportionalia, retinebunt velocitates in eadem ratione ad invicem ac sub initio. Corol. 4. Quod si globi non sint homogenei, spatium a globo densiore descriptum augeri debet in ratione densitatis, Motus enim, sub pari velocitate, major est in ratione densitatis, & tempus (per hanc propositionem) augetur in ratione motus dlrecte, ac spatium descriptum in ratione temporis. Corol. 5, Et si globi moveantur in mediis diversis; spatium in medio, quod CEcteris paribus magis resistit, diminuendum erit in ratione majoris resistentiae. Tempus enim (per hanc propositionem) diminuetur in ratione reslstentire auctae, & spatium in ratione temporis. LEMM A II. Momenttint genit^ aquatur momentts laterum singulorvm generantium in eornndem iaterum indices dignitatuvt & coefficientia continue ductis. Genitam voco quantitatem omnem, quas ex lateribus vel terminis quibuscunque in arithmetica per multiplicationem, divisionem, & extractionem radicum ; in geometria per inventionem vel contentorum & laterum, ve! extremarum & mediarum proportionalium, sine additione & subductione generatur. Ejusmodi quantitates sunt facti. quoti, radices, rectangula. quadrata, cubi, latera quadrata, latera. cubica, & similes. Has quantitates, ut indeterminatas & instabiles, & quasi motu fluxuve perpetuo crescentes vel decrescentes, hic considero ; & earum incrementa vel decrementa momentanea sub nomine momentonun intelHgo : ita ut incrementa pro momentis addititiis seu affirmativis, ac decrementa pro subductitiis seu negativis habeantur. Cave tamen intellexerls particulas finitas. Particulse finitar non sunt momenta, sed quantitates ips^ ex momentis genitse. Intelligenda sunt principia jamjam nascentia finitarum 244 DE MOTU CORPORUM magnitudinum. Neque enim spectatur in hoc lemmate magnitudo momentorum, sed prima nascentium proportio. Eodem recidit si loco momentorum usurpentur vel velocitates incrementorum ac decrementorum (quas etiam motus, mutationes & fluxiones quantita- tum nominare licet) vel finitae quaevis quantitates velocitatibus hisce proportionales. Lateris autem cujusque generantis coefficiens est quantitas, quae oritur applicando genitam ad hoc latus. Igitur sensus lemmatis est, ut, si quantitatum quarumcunque perpetuo motu crescentium vel decrescentium A, B, C, &c. momenta, vel his proportionales mutationum velocitates dicantur a^ b, c^ &c. momentum vel mutatio geniti rectanguli A B fuerit a B + ^ A, & geniti contenti A B C momentum fuerit ^BC + ^AC + ^AB: & genitarum dignitatum A*, A^ A*, A^ A^ A^ A^ A~\ A"', & A^i momenta 1 1 2 1 . 2 « A, 3 ^ A^ 4 ^? A^ 1 ^ A~^, \ a A^ \ a A"^, | a A^, — ^ A , 8 - . • . — 2 ahr^^ & — ^ ^ A"~^ respective. Et generaliter, '^ut dignitatis n ""'^ cujuscunque A ** momentum fuerit aK ** . Item utgenitae A' B momentum fuerit 2 ^AB + ^A*; & genitae A^ B* C* momentum 3^? A« B* C« + 4^A^ B^ C«+2^A3 B* C ; & genit^ ^ sive A^ B~* momentum 3 a A* B""* — 2 ^ A^ B~^ : & sic in caeteris. Demonstratur vero lemma in hunc modum. Cas. I. Rectangulum quodvis motu perpetuo auctum A B, ubi de lateribus A & B deerant momentorum dimidia \ a BiL \ by fuit A — iain B — i^, seu AB — JaB— ^^A + t^^/ & quam primum latera A & B alteris momentorum dimidiis aucta sunt, evadit A + i « in B + Y ^ seu A B + ^aB + i^A + J^A De hoc rectangulo subducatur rectangulum prius, & manebit excessus ^ B + ^ A. Igitur laterum incrementis totis a & b generatur rectanguli incrementum aB + bA. Q.E.D. Cas. 2. Ponatur AB semper aequale G, & contenti ABC seu GC momentum (per cas. i) erit^C + ^G, id est (si pro G &^ scribantur AB&aB + ^A)aBC + ^A C + ^ A B. Et par est ratio contenti sub lateribus quotcunque. Q. E. D. LIBER SECUNDUS, 245 Cas. 3. Ponantur latera A, B, C sibi mutuo semper aequalia ; & ipsius A% id est rectanguli A B, momentum a B + ^ A erit 2 ahy ipsius autem A^, id est contenti A B C, momentum ^ B C + ^ A C + ^ A B erit 3 a A". Et eodem argumento momentum dignitatis cujuscunque A* est n a A*~'. Q. E. D. Cas. 4. Unde cum — in A sit i, momentum ipsius — ductum J\ J\ in A, una cum — ducto in a erit momentum ipsius i, id est, nihil. J\ Proinde momentum ipsius — seu ipsius A"' est ^. Et generaliter J\ J\ cum -T- in A* sit i, momentum ipsius — ductum in A* una cum A* A -^^ in ;^aA*~'erit nihil. Et propterea momentum ipsius — seu A Jx A-erit-^. Q.E.n. Cas. 5. Et cum A ^ in A ^ sit A, momentum ipsius A ^ ductum in 1 1. /y 2 A ' erit a, per cas. 3 : ideoque momentum ipsius A ^ erit ^ 2 A^ m ' m sive T a A~^. Et generaliter si ponatur A * aequale B, erit A aequale B**, ideoque m a A**"' aequale n b B*~% &. ma A~' aequale m m — H m n b B""* seu nb K * , ideoque — ah, * aequale b, id est, aequale m momento ipsius A " . Q.E.D. Cas. 6. Igitur genitae cujuscunque A** B* momentum est momen- tum ipsius A** ductum in B", una cum momento ipsius B" ducto in A**, id est maA'^^^ B^^ + nbB"'' A**; idque sive dignitatum in- dices m & n sint integri numeri vel fracti, sive affirmativi vel nega- tivL Et par est ratio contenti sub pluribus dignitatibus. Q.E.D. Corol. I. Hinc in continue proportionalibus, si terminus unus datur, momenta terminorum reliquorum erunt ut iidem termini multipli- 246 ^^ MOTU CORPORUM cati per numerum intervallorum inter ipsos & terminum datum. Sunto A, B, C, D, E, F continue proportionales ; & si detur terminus C, -momenta reliquorum terminorum erunt inter se ut — 2 A, — B, D, 2 E, 3 F. CoroL 2. Et si in quatuor proportionalibus duai mediae dentur, momenta extremarum erunt ut eaedem extremae. Idem intelligendum est de lateribus rectanguli cujuscunque dati. CoroL 3. Et si summa vel differentia duorum quadratorum detur, momenta laterum erunt reciproce ut latera. Scholiuni. In epistola quadam ad D. y. Collinium nostratem 10 Decem. 1672 data, cum descripsissem methodum tangentium quam suspicabar eandem esse cum methodo Slusii tum nondum communicata; sub- junxi : Hoc est unum particulare vel corollaritim potius met/iodi generalisy qu^ extendit se citra molestum ullum calcuhim, non modo ad ducendum tangentes adquasvis curvas sive geometricas sive mechanicas vel qtiomodocujique rectas lineas aliasve curvas respiciejites, verum etiam ad resolvendum alia abstrusiora problematum genera de curvi- tatibuSj areisy longitudinibus, centris gravitatis ctirvarum &c. neque (quemadmodum Huddenii methodus de maximis & minimis) ad solas restringitur cequationes illas qu^ quantitatibus stirdis sunt immunes. Hanc methodum intertexui alteri isti qua cequationum exegesin instituo reducendo eas ad series infinitas. Hactenus epistola. Et haec ultima verba spectant ad tractatum quem anno 1671 de his rebus scripseram. Methodi verd hujus generalis fundamentum continetur in lemmate pnecedente. PROPOSITIO VIII. THEOREMA VI. Si corpus in medio uniformi, gravitate uniformiter agente, recta ascendat vel descendaty & spatium totum descripttim distinguatur in partes cequales, inqiie principiis singularum partium (adde^ido resistejitia^n medii ad vim gravitatis, quando corpus ascendit, vel subducefido ipsam quancb corpus descendit) investige^itur LTBRH SBCVNDVS. vires absobda; ; dico guod vtres illis odsohttiB sunl in progressione geometrica. Exponatur enim vis gravitatis per datam lineam A C; resistentla per lineam indefinitam A K ; vis absoluta in descensu corporis per difFerentiam K C ; velocitas corporis per liueam A P, qua; sit media proportionalis inter A K Si A C, ideoque in subduplicata ratione resistentije ; incrementum resistentite data teaiporis particula factum per lineolam K L, & contemporaneum velocitatis incrementum per lineolam PQ; & centro C asymptotis rectangulis CA, C/Tdescriba- tur hyperbola qujevis B N S, erectis perpendiculis ^ 5, KN, LO occurrens in B, N, O. Quoniam A K est \xt A P g, erit hujus mo- mentum A^Z ut illlus momen- tum 2APQ: id est, ut^P in KC; namvelocitatisincremen- tum PQ (per motus leg. u) proportionale est vi generanti K C. Componatur ratio ipsius T^~~-&-jra K L cum ratione ipslus K N, & fiet rectangulum KL x KN \ 1 i U M 1 ■ i ut^/^xA^CxA^^/hocest, ^^ t^^^ ^ ^ A i ob datum rectangulum K C% K N. ut A P. Atqui arese hyperboHcse K N O L ad rectangulum K L y. K N ratio ultima, ubi coeunt puncta K & L. est jequalltatls. Ergo area illa hyperbolica evanescens est ut A P. Componitur igitur area tota hyperbolica A BOL ex par- ticulis KNO L velocitati A P semper proportionallbus, & propterea spatio velocitate ista descripto proportionalis est. Divldatur jam area illa in partes ajquales A B Af I, I M N K, K N O L, &c. & vires absolutse A C, I C, K C, L C, &c. erunt in progressione geometrica. Q. E. D. Et simili argumento, in ascensu corporis, sumendo. ad contrariam partem puncti yJ, aequales arcasABmi, zmnk, knol, &c. constabit quod vires absolutie A C, i C, k C, l C, &c. sunt continue proportionales. Ideoque si spatia omnia in ascensu & descensu capi- antur aequalia; omnes vires absolutae l C, kC, i C, A C, I C, K C, L C, &c. erunt continue proportionales. Q. E. D. Corol. I. Hinc si spatium descriptum exponatur per aream hyper- bolicam A B N K; exponi possunt vis gravitatis, velocitas corporis 248 -O-ff MOTU CORPORUM & resistentia medii per lineas A C, A P Si. A K respective ; & vice versa. Corol. 2, Et velocitatis maximse, quam corpus In inftnitum de- scendendo potest unquam acquirere, exponens est linea A C. Corol. 3. Igitur si in data aliqua velocitate cognoscatur resistentia medii, invenietur velocitas maxima, sumendo ipsam ad velocitatem illam datam in subduplicata ratione, quam habet vis gravitatis ad raedii resistentiam illam cognitam. PROPOSITIO IX. THEOREMA VII. Positis jam dcmonstralis, dico qnod, si tangcntes angidornm sectoris circularis & sectoris hyperbolici sumantur vclocitalibus proporiion- aies, existmte radio justa ntagnititdinis : erit tempus omnc asccndendi ad locum summum ui sector circuli, & tempus omne dcsccndendLA loco summo ut scclor hypcrbolo'. RecKe A C, qua vis gravitatis exponilur, perpendicularis & xqua- lis ducatur A D. Centro D semidiametro A D describatur tum circuli quadrans A t E; tum Iiyperbola rectangula A V Z axem ha- bens A X, verticem principalem A. & asymptoton D C. Ducantur Dp, D P, 81. erit sector circularis A t D ut tempus omne ascendendi adlocum summum ; & sector hyperbohcus ^ 7"/? ut tempus omne descendendi a loco summo : Si modo sectorum tangentes Ap, A P sint ut vclocitates. Cas. I. Agatur enim D v q abscindens sectoris A D i 8l trianguli ADp momenta, seu particulas quam minimas simul descriptas i Dv & q Dp. Cum partlcula; illEe, ob angulum communem D, sunt in q Dp y. i D quad. P D quad. duplicata ratione laterum, erit particula iDv ut ^ id est, ob datam tD, ut 9DP Sed / D guad. est A D quad. + / D quad.' Ap quad. id est, v4 jO quad. -»- A Dy.A Jt, seu A DxCJt; & qDp tsx\ A D-*.pq. Eivo sectoris particula tDv est \x\.^St; id est. C k LIBER SECUNDUS. 249 ut velocitatis decrementum quam minimum p q directe, & vis illa C k quae velocitatem diminuit inverse ; atque ideo ut particula temporis decremento velocitatis respondens. Et componendo fit summa particularum omnium t D vin sectore A D t.yiX, summa particularum temporis singulis velocitatis decrescentis Ap particulis amissis pq respondentium, usque dum velocitas illa in nihilum diminuta evanuerit; hoc est, sector totus A D t est ut tempus totum ascendendi ad locum summum. Q. E, D. Cas. 2. Agatur DQ Fabscindens tum sectoris DAV, tum trian- guli D A Q particulas quam minimas TD V 8l P DQ ; & erunt hae particulae ad invicem ut D Tq ad D P q, id est (si TX & A P parallelae sint) ut DXq 2id DA q wel TXq ad A P q, & divisim ut D X ^— TX q 3id D A q-^A P q. Sed ex natura hyperbolae DXq — TXq est A D q, & per hypothesin A Pq est A DxA X. Ergo particulae sunt ad invicem ut A Dq Sid A Dq—A DxA X; id est, ut A D sA A D—A X seu -^ C ad CX : ideoque sectoris particula — ; atque ideo ob datas A C & A D, ut CX TDV est PQ jrj^y id est, ut incrementum velocitatis directe, utque vis generans 250 DE MOTU CORPORUM incrementum inverse; atque ideo ut pardcula temporis incremento respondens. Et componendo fit summa particularum temporis, quibus omnes velocitatis A P particulae P Q generantur, ut summa particularum sectoris A T Dy \^ est, tempus totum ut sector totus. Q.E.D. CoroL I. Hinc si -^ -ff aequetur quartae parti ipsius A C, spatium quod corpus tempore quovis cadendo describit, erit ad spatium, quod corpus velocitate maxima A C, eodem tempore uniformiter progrediendo describere potest, ut area A B N K, qua spadum cadendo descriptum exponitur, ad aream A TD, qua tempus expo- nitur. Nam cum sit -^ C ad ^ P ut A P dA AK^ erit (per corol. i lem. II hujus) Z A' ad PQ ut 2 y^ A" ad ^ P, hoc est, ut 2 -^ P ad ^C, &inde ZTifad iPQ ut APad \ACve\ AB; est&KN ^dACvdADutABsid CK; itaque ex aequo LKNO ad DPQ utAP^d CK. Sed er^t DPQ ad D T V ut C K ^d A C. Eigo rursus ex sequo L KN O est ad Z? 7" F ut ^ P ad A C ; hoc est, ut velocitas corporis cadentis ad velocitatem maximam quam corpus cadendo potest acquirere. Cum igitur arearum A B N K & ATD momenta L K N O & D T V sunt ut velocitates, erunt arearum illarum partes omnes simul genita^ ut spada simul descripta, ideoque LTBER SECUNDUS. ares toUe ab initlo genitie A B N K Bl A T D ut spatia tota ab initio descensus descripta. Q. E. D. Corol. 2. Idem consequitur etiam de spatio quod in ascensu describitur. Nimirum quod spatium illud omne sit ad spatlum, uni- formi cum velocitate A C eodem tempore descriptum, ut est area A B n k ad sectorem A D i. Cofol. 3. Velocitas corporls tempore A T D cadentis est ad ve- locitatem, quam eodem tempore in spatio non reslstente acqulreret, ut trlangulum APD ad sectorem hyperbollcum A T D. Nam velocltas in medio non reslstente foret ut tempus A T D, & in medio resistente est ut A P, Id est, ut triangulum A P D, Et ve- locitates illa; inltlo descensus xquantur inter se, perinde ut are£e illffi A TD, APD. Corol. 4. Eodem argumento velocitas in ascensu est ad velocita- tem, qua corpns eodem tempore in spatlo non resistente omnem suum ascendendi motum amittere posset, ut trlangulum Ap D ad sectorem clrcularem A t D; sive ut recta Ap ad arcum A t. Corol. 5. Est igitur tenipus, quo corpus in medio resistente ca- dendo velocitatem A P acqulrlt, ad tempus, quo velocitatem maxi- mam A C in spatio non resistente cadendo acquirere posset, ut sector A D T a.d trlangulum ADC: & tempus, quo velocitatem Ap in medio resistente ascendendo possit amittere, ad tempus quo velocita- tem eandem in spatio non resistente ascendendo posset amlttere, ut arcus A t ad ejus tangentem A p. Corol. 6. Hinc ex dato tempore datur spatium ascensu vel de- scensu descriptum. Nam corporis In Infinitum descendentis datur velocitas maxima (per corol. 2 & 3 theor. vi lib. 11) indeque datur tempus quo corpus velocitatem illam in spatio non reslstente cadendo posset acquirere. Et sumendo sectorem A D T \(t\ A D i 3.d trian- gulum A DC In ratlone temporls datl ad tempus modo Inventum ; dabitur tum velocltas -^ /" vel y^ /, tum a^rca. A B JV /C ve\ A B u k, quae est ad sectorem ADT vel ADt ut spatium qusisltum ad spatium, quod tempore dato, cum velocltate illa ma-\ima jam ante invenla, uniformlter describi potesL Corol. 7. Et regrediendo, ex dato ascensus vel descensus spatlu ABnkv^XABNK, dabitur tempus A£>twc\ADT. jyR MOTU CORPORUM PROPOSITIO X. PROBLEMA III. Tendat uniformis vis gravitatis directe ad planum horizontis, sitgue resistentia ut medii dcnsitas & quadratum velocitatis conjunctim: requiritur tum mcdii densitas in locis singulis, guee /aciat ut corpus in data quavis linea airva moveatur; tum corporis velocitas & medii rcsistcnfia in locis singulis. Sit PQ planum illud plano schematis perpendiculare ; PFHQ linea curva plano huic occurrens in punctis P & Q; G, H, /, K loca quatuor corporis in hac curva zh F ^'\ Q pergentis ; & G B^ HC, I D, KE ordinatae quatuor parallelae ab his punctis ad hori- zonlem dcmissae, & linex horizontali P Q ^A. puncta jff, C, £}, E insistentes; &sint BC, CD,DE distantix ordinatarum tnter se aequales. A punctis G & Hda- cantur rectae G Z, HN^ curvam tangentes in G & H, & ordina- tis C H, D I sursum productis occurrentes in Z & N, & com- pleatur parallelogrammum HC D M. Et tempora, quibus cor- pus dcscribit arcus G H, H I, erunt in subduplicata ratione aldtu- dinum L H, K I. quas corpus temporibus illis describere posset, a tangentibus cadendo; & velocitates emnt ut longitudines descriptz G H, H I directe & tempora inverse. Exponantur tempora per T & /. & velocitates per -^=- & -y--' ^ decrementum tempore / factum exponetur per — ^— - HI velodtatis Hoc decrementain oritur a resistcntia corpus retardante, & gravitate corpus accder- ante. Gravitas, in corpore cadente & spatium A'/cadendo descri- bcntc. jjcnerat vclocitatem. qua duplum illud spatium eodem tem- pore doscribi potuissct, ut Ga/i/m/s demonstravit ; id est. \-elodB- tcm — ^ - ; at in corpore arcum H/ describente, auget ajcum iBum sola longitudine H I—H N seu ideoque generat tan- tum velocitatem - tum prsedictum, i sola oriundum, nempe • HI Addatur hsec velocitas ad decremen- IxHI habebitur decrementum velocitatis ex resistentia GH HI ^MI-aNI T ~T^ ~tY.HI ' Proindeque cum gravitas eodem tempore in corpore cadente generet velocitatem 2A^/ . . . , . GH HI ,2MI%NI ; resistentia erit ad gravitatem ut — = 1 jj~= — . 2NI . i-x.GH ad — - — , sive ut — =- HI+ HI ad 2 NI. Jam pro abscissis C B, C D, C E scribantur— t?, o, 2 o. Pro ordinala CH scribatur P, & pro MI scribatur series qurelibet Qo+Koo + So^+ 8lc. Et seriei termini omnes post primum, nempe Koo + S6'+&c erunt N I, & ordinata: DI, E K, & BG crunt P— Qo — Rod-So» — &c. P — 2 O o — 4 R 0 0 — 8 S o> — &c. & P + Q f— Rfl£'+ S t?' — &c. respective. Et quadrando diffe- rentias ordinatarum B G — C H & C H—D I, & ad quadrata prodeuntia addendo quadrata ipsarum B C, C D, habebuntur arcuum GH, H I quadrata i7i>+QQoo — 2QR + &c. iLoo + QQoo Q Koo + 2 Q R 0' + &c. Quorum radices 0 J\ + Q Q QR & 0J1+QQ+- Vi + QQ sunt axcus G H Sl H I. Prfeterea si ab Vi+QQ" ordinata CH subducatur semisumma ordinatarum BG ac D I, & ab ordinata D / subducatur semisumma ordinatarum CH & E K, manebunt arcuum G/ & /^A" sagitta; Koo Sc Koo+$S^. Et hx sunt Hneolis /H & N/ proportionales, ideoque in du- plicata ratione temporum infinite parvorum T & /: & inde ratio ' R + 35g R + jSg ^ ixGH „ , . 2 MIxNI, R -///+ HI substituendo ipsoru: ventos, evadit 3SO0 "7r~ j. , GH, HI MI & NI valores jam in- ^i+QQ. Et cum 2 NI sitiRoo, resi- 254 DE MOTU CORPORUM , 3Sgg stentia jam erit ad gravitatem ut ^ — ^ ^i + QQad2R(j(7, id est, ut 3 S JT+QQ ad 4 R R. Velocitas autem ea est, quacum corpus de loco quovis H, "secundum tangentem H N egrediens, in parabola diametrum HC & latus rectum - .>->- seu ^ ^ habente, deinceps in vacuo moveri potest. Et resistentia est ut medii densitas & quadratum velocitatis conjunctim, & propterea medii densitas est ut resistentia directe & quadratum velocitatis inverse, id est, ut - — ■ p directe & i + QQ inverse, hoc est, ut : Q.E.I. R ' RVT+QQ- Corol. I. Si tangens H N producatur utrinque donec occurrat ordinatse cuilibet A F in T: erit , sequalis ^/ i + Q Q, ideoque in superioribus pro tj ^ -¥0.0, scribi potest Qua ratione resistentia erit ad gravitatem ut ^Sx/^T^ad ^RRx^^^C, velocitas erit H T , & medii densitas erit ut ^ A CJ R' Corol. 2. Et hinc, si curva linea P FHQ definiatur per relationem jnter basem seu abscissam A C & ordinatim applicatam CH, ut moris est; & valor ordinatim applicatEC resolvatur in seriem conver- gentem : Problema per primos seriei terminos expedite solve- tur, ut in exemplis sequentibus. Exempl. I. Sit linea PFHQ semicirculus super diametro PQ descriptus, & requiratur medii densitas qux faciat ut projectile in hac linea moveatur. Bisecetur diameter PQ in A ; dic A Q, n; AC,a; CH, e; & CD,o: & erit Dlq seu A Qq—A Dg~nn—aa—2ao~oo,se.\i. LlfiER SECUNDUS. — 2 ao — 0 0, & radlce per methodiim nostram extracta, fiet £) I = ao 00 aaoo a o'* a^ o^ „ ,,. ., ^ - — — — — - — — - — &c. H ic scribatur « « pro e ie le^ 2 e^ 2 e^ nno 0 anno^ „ &c. ee+aa, & evadet D /= e ■ e 2 e^ 2 e' H ujusmodi series distinguo in terminos successivos in hunc modum. Terminum primum appello, in quo quantitas infinite parva 0 non extat ; secundum, in quo quantitas illa est unius dimensionis ; tertium, in quo extat duarum ; quartum, in quo trium est; & sic in infinitum. Et primus terminus, qui hic est e, denotabit semper longitudinem ordinatse CH insistentis ad initium indefinits quantitatis o. Secundus terminus, qui hic est , denotabit diflerentiam inter C H ^ e & D N, id est, lineolam M N, quje abscinditur complendo parallelogrammum H C D M, atque ideo posilionem tangentis H N semper determinat; ut in hoc casu capiendo M N ad H M ut est bit lineolam I N, quae jacet inter tangentem & curvam, ideoque determinat angulum contactus I H N seu curvaturam quam curva linea habet in H. Si Hneola illa I N finit^ est magnitudinis, designabitur per terminum tertium una cum sequentibus in infinitum. At si lineola Illa minuatur in infinitum, termini subsequentes evadent infinite minores tertio, ideoque negligi possunt, Terminus quartus determlnat variationem curvatura;, quintus variationem variationis, & sic deinceps. Unde obiter patet usus non contemnen- dus harum serierum in solutione problematum, quje pendent a tangentibus & curvatura curvarum. Conferatur jam series e a nn „ fl « « 2 tf' 2 e' S 0' — &c. & perinde pro P, Q, R 2 e^ , & ^-7 , & pro -s/ I + Q Q scribatur , hoc est {ob datam «) ut prodibit medii densitas ut yl C yrvy. id est, ut tangentis longitudo Illa H T, qua; ad semidiametrum 256 DE MOTU CORPORUM ■\ A F ipsi P Q normaliter insistentem terminatur ; & resistentia erit ad gravitatem ut 3 a ad 2 //, id est, itt 3 ^ C ad circuli diametniir PQ: velocitas aulem erit ut ij C II. Quare si corpus justa cun velocitate secundum Iineam ipsi P Q parallelam exeat de loco P", & medii densitas in singulis locis H sit ut longitudo tangen- tis // T, & resistentia etiam in loco aliquo H sit ad vim gravi- tatis ut ^ACad PQ, corpus illud describet circuli quadran- temFHQ. Q.E.I. At si corpus idem de loco P, secundum Ilneam ipsi P Q perpen- dicularem egrederetur, & in arcu semicirculi P FQ moveri inciperet, sumenda esset A C seu a ad contrarias partes centri A, & propterea signum ejus mutandum esset & scribendum — a pro + a. Quo pacto prodiret medii densitas ut — -. Negativam autem densitatem, hoc est, quBC motus corporum accelerat, natura non admittit : & propterea naturaliter fieri non potest, ut corpus ascendendo a P de- scribat circuU quadrantem P F. Ad hunc effectum deberet corpus a medio impellente accelerari, non a resistente impediri. Exempl. 2. Sit Ymea. P F Q parabola, axem habens y^ y^horizonti P Q perpendicularem, & requiratur medii densitas, quas faciat ut projectile in ipsa moveatur. Ex natura parabola;, rectangulum PDQ xquale est rectangulo sub ordinata DI & recta aliqua data : hoc est, si dicantur recta illa 6; PC. a; PQ, c; C H, e; & C D, 0; rectangulum a-t-(j in £■— (I — k grammo D N XZ ; dicatur B N, a; B D, o; N X, c ; & ratio data VZ Sid ZX ve\ DN ponatur esse -. Et erit DN aequalis a—o, V G aequalis -^, VZ aequalis ^a-^o.&GD seu NX-- FZ- VG a—o n .. m m 66 aequalis c ^H — 0 , n n a^o Resolvatur terminus 66 m seriem a convergentem — + — ^ + — ^^+ —o^ &c. & fiet G D aequalis a aa a^ a^ m 66 m 66 b6 ^ 66 ^ ^ ^ . . . c a 1 — o ^ — — o^ o^ &c. Huius senei ter- n a n aa a^ a^ ^' m 66 minus secundus — 0 0 usurpandus est pro Q 0, tertius cum signo n a a ^ mutato — o^ pro R ^', & quartus cum signo etiam mutato — o^ a^ a^ 258 DE MOTU CGRPORUM pro S o^y eorumque coefficientes , — & — scribendae sunt n aa a^ a^ in regula superiore pro Q, R & S. Quo facto prodit medii densitas b_b a^ I ut b b i^ m m 2mb b b^ — Ji + + - a^ n n naa a^ seu / fnm 2nib b b^ ^ aa + aa H 71 n n aa id est, si in V Z sumatur V Y aequalis V G, ut XY Namque aa Bx. mm 2mbb b^ ^. t^ r^ o ^ r^ t x^ . aa + — sunt ipsarum XZ & Z Y quadrata. Resi- nn n aa ^ stentia autem invenitur in ra- tione ad gravitatem quam habet 3-YKad 2 YG ; & velocitas ea est, quacum corpus in para- bola pergeret verticem G^ dia- metrum DG, & latus rectum y~^ — - habente. Ponatur itaque quod medii densitates in locis singulis G sint reciproce ut distantise X K, quodque resi- tentia in loco aliquo G sit ad gravitatem ut ^X Y Vid 2 YG ; & corpus de loco A, justa cum velocitate emissum, describet m a ^ d hyperbolam illam A G K. Q. E, I. ExempL 4. Ponatur indefinite, quod linea A G K hyperbola sit, centro X, asymptotis M X, N X ea lege descripta, ut constructo rectangulo XZ D N cujus latus Z D secet hyperbolam in 6^ ^ asymptoton ejus in V, fuerit V G reciproce ut ipsius Z X vel D N dignitas aliqua D A^*, cujus index est numerus n : & quseratur medii densitas, qua projectile progrediatur in hac curva. Pro B Ny B Dy N X scribantur A, O, C respective, sitque V Z bb ad X Z vel D N ut ^ad ^, & V G aequalis DN^ , & erit DN aequa- LIBER SECUNDUS. 259 bb lis A-O, VG= , FZ = - A-O, & GD seu NX-VZ A-Or * — VG aequalis C A + -O — -rr^ — ,,. Resolvatur terminus ille ^ e e A - 0| bb . , ... b b nbb ^ «'* + «»//-.,, -., in senem mnnitam — + -7— .-0+ — .— 1^ — b b Kr -V A-Or A" A"+' 2^* + ' ^i±4^^^±^^ ^ 03 &c ac fiet GD ^qualis C - ^A - ^\ -Q-A^.O- ,A'+' ^^Q 6A^^^f^ 3303&C Hu- jus seriei terminus secundus - O — "tt+i O usurpandus est pro Q o^ . nn + n , , ^ ^ «3 + 3««+2«,,^ tertius-— ^— - 6 6 O^ pro R {?% quartus ^^^^^ ^^ O^ pro So\ Et inde medii densitas ^ . ^^, in loco quovis G^, fit ,< ^^, 2dnbb, nnb^> '^"°^"" ^' ^"^ TZ capiatur VY 3-/A- + -A-^A+^ ^ aequalis nx VGy densitas illa est reciproce ut X Y. Sunt enim A" dd ^^ 2dnbb ^ nnb^ . ee X Y tia autem in eodem loco G fit ad gravitatem ut 3 S in -v- ad 4 R R, & — A* — "" A + -T-^ ipsarum X Z 8c Z Y quadrata, Resisten- e Pi. J\ inn + 171 id est,ut XY2A — — VG. Et velocitas ibidem ea ipsa est, quacum corpus projectum in parabola pergeret, verticem Gy diametrum GD &, latus rectum ^^ seu . ^' habente. Q. E. I. R nn + nxvi VG Scholiunt. S X A C . Eadem ratione qua prodiit densitas medii ut ^ J/~t ^^ corol lario primo, si resistentia ponatur ut velocitatis V dignitas quaeli- '\ TTcT) E ij 260 ^^ MOTU CORPORUM bet V", prodibit densitas medii ut — ;z;7 X -77^ . Etpropterea si curva inveniri potest ea lege, / s / ut data fuerit ratio ~^ ad , TTT- S. ^ ^ ——1 ,vel— -^ad i + QQl""': corpus movebitur in hac curva in uniformi medio cum resistentia quae sit ut velocitatls dignitas V". Sed redeamus ad curvas simpliciores. Quoniam motus non fit in parabola nisi in medio non resistente, in hyperbolis vero hic descriptis fit per resistentiam perpetuam ; perspicuum est quod linea, quam projectile in medio uniformiter resistente describit, propius accedit ad hyperbolas hasce quam . ad parabolam. Est utique Hnea illa hyperbolici generis, sed quae circa verticem magis distat ab asymptotis ; in partibus a vertice remotiori- bus propius ad ipsas accedit quam pro ratione hyperbolarum quas hic descripsi. Tanta vero non est inter has & illam differentia, quin illius loco possint hse rn rebus practicis ncn incommode adhiberi. Et utihores forsan futurx sunt hae, quam hyperbola magis ac- curata & simul magis compo- sita. Ipsse vero in usum sic deducentur, Compleatur parallelogram- mum XYGT, & recta G T tanget hyperbolam in G, ideo- que densitas medii in G est reciproce ut tangens G T, & velocitas ibidem ut ^ Gjy GV resistentia autem ad vim gravi- 2«« + 2« . tatis ut G T aA GV. n+2 LIBER SEC UND US, 261 Proinde si corpus de loco A secundum rectam A H projectum describat hyperbolam A G K, & A H producta occurrat asymptoto N X va Hy actaque A I eidem parallela occurrat alteri asymptoto M X in /: erit medii densitas in A reciproce ut A H, 81 corporis velocitas ut J — ^-y , ac resistentia ibidem ad gravitatem vX A H Jx I 2 ft ft ~^ 2 ft ad in A I. Unde prodeunt sequentes regulae. Reg. I. Si servetur tum medii densitas in A, tum velocitas quacum corpus projicitur, & mutetur angulus NAH; manebunt longitudines A H, A ly H X. Ideoque si longitudines illae in aliquo pasu inveniantur, hyperbola deinceps ex dato quovis angulo N A H expedite determinari potest. Reg. 2. Si servetur tum angulus N A Hy tum medii densitas in Ay & mutetur velocitas quacum corpus projicitur; servabitur longitudo j4 Hy 8i mutabitur ^ / in duplicata ratione velocitatis reciproce. \\ .■■■■•-" A"^^^ Reg. 3. Si tam angulus N A H^ quam corporis velocitas in Ay gravitasque acceleratrix servetur, & proportio resistentiae in A ad gravitatem motricem augeatur in ratione quacunque; augebitur proportio A H a,d A / in eadem ratione, manente parabolae praedictae latere recto, eique proportionali longitudine ^ : & propterea miniietur A /f m eadem ratione. Si A / minuetur In ratione illa duplicata. Augetur vero proportio resistentiEe ad pondus, ubi ve! gravltas apecifica sub aiquali magnitudine fit minor, vel medit densitas major, vel resistentia, ex magnitudine diminuta, dimlnuitur in niinore ratione quam pondus. Rcg. 4. Quoniam densitas medii prope verticem hyperbolas major est quam in loco ^l ; ut habeatur densitas mediocris, debet ratio minima; tangentium G" 7" ad tangentem A H inveniri, & densitas in A augeri in ratione paulo majore quam semisummiE hanim tangeniium ad minimam tangentium G T. Rcg. 5. Si dantur longitudines A H, A /, & describenda sit figura A G /< : produc H N ad X, ut sit H X ad ^ / ut «+ i ad i, centroque X & asymptotis MX, N X per punctum A describatur hyperboia, ea lege, ut sit A / z.d quamvis V G vx X V' nd X /', \ r Reg. 6, Quo major est numerus 71, eo magis accuratie siint ha hyperboL-e In ascensu corporls ab A, & minus accurata: in ejus descensu ad K ; & contra. Hyperbola conica mediocrem rationon tenet, estque caeteris slmplicior. Igitur si hyperbola sit hujus generis, 1 & punctum K, ubi corpus projectum incidet In rectam quamvis A /f I per punctum A transcuntem, quairatur ; occurrat producta A N \ asymptotls M X, N X in M & jV, & sumanir N K Ipsi A M arqualis. Reg. 7. Et hinc Hquet methoduu expediu determinandi hanc J LIBER SECUNDUS, 263 hyperbolam ex phaenomenis. Projiciantur corpora duo similia & aequalia, eadem velocitate, in angulis diversis H A K, liAk, inci- dantque in planum horizontis in A' & >6 / & notetur proportio A K ad Ak. Sit ea rt^ ad ^. Tum erecto cujusvis longitudinis perpendiculo A /, assume utcunque longitudinem A H v^\ A A, & inde collige graphice longitudines A K, A k, per reg. 6. Si ratio -^4 A^ ad A k sit eadem cum ratione d ad e, longitudo A H recte assumpta fuit. Sin minus cape in recta infinita SM longitudinem SM sequalem assumptae A //, & erige perpendiculum MN aequale rationum differentiae — ductee in rectam quamvis datam. Simili methodo A k e ex assumptis pluribus longitudinibus A H invenienda sunt plura puncta Nj & per omnia agenda curva linea 1 regularis N N X Ny secans rectam SMMM in X. Assumatur demum A H sequalis abscissse S Xy ^ inde denuo inveniatur longitudo A K ; & longitudines, quae sint ad assumptam longitudinem AI & hanc ultimam A H, ut longitudo AK per experimentum cognita ad ultimo inventam longitudinem A Ky erunt verae illae longitudines A I %l A H, quas invenire oportuit Hisce vero datis dabitur & resistentia medii in loco A^ quippe quae sit ad vim gravitatis ut A H ad 2 A /. Augenda est autem densitas medii per reg. 4 & resistentia modo inventa, si in eadem ratione augeatur, fiet accuratior. /^eg-, 8. Inventis longitudinibus A Hy HX; si jam desideretur positio rectae A //, secundum quam projectile, data illa cum velocitate emissum, incidit in punctum quodvis K : ad puncta A &. K erigantur rectae A C, K F horizonti perpendiculares, quarum A C deorsum tendat, & aequetur ipsi A I seu k H X, Asymptotis A K^ K F describatur hyperbola, cujus conjugata transeat per punctum C, centroque A & intervallo A H describatur circulus secans hyperbolam illam in puncto H ; & projectile secundum rectam A H emissum incidet in punctum K, Q, E. I. Nam punctum H^ ob datam longitudinem AH^ locatur alicubi in circulo descripto. Agatur CH occurrens ipsis A K 81 K F, illi in E, huic in F; & ob parallelas C //, MX & aequales A C, A ly erit A E aequalis A My 264 DE MOTU CORPORUM & proptcrea etiam ajqualls A'^V. Sed C-E est ad ^ £" iit /•" // ad K N, & propterea Cf" & F// requantur. Incidit ergo ptinctum // in hyperbolam asymptotis j4 K, KF descriptam, ciijus conjugata transit per punctum C, atque ideo reperitur in communi intersectione hyperbolae hujus & circuli descripti. Q. E. D. Notandum est autem quod hzec operatio perinde se habet, sive recta A/iN horizonti parallela sit, sive ad horizontem in angulo quovis inclinata : quodque ex duabus intersectionibus //, h duo prodeunt angnli N A //, NAh; & quod in praxi mechanica sufficJt circulum semel describere, deinde regulam interminatam C// ita applicare ad punctum C, ut ejus pars F//, circulo & recta; FK interjecta, xqualis sit ejus parti C£ inter punctum C Sc rectam A K sitje. Quffi de hyperboHs dicta sunt facile applicantur ad parabolas. Nam si X A G /C parabolam deslgnet quam recta X V tangat in vertice X, sintque ordinatlm appHcatie /A, VG ut qua;]Ibet abscissanim X /, X V dignitates X /', X V ; aganturJtr, GT, A //, quarum XT parallela sit VG, & G T, A // parabolam tangant in C & ^ : & corpus de loco quovls A, secundum rectam A // productam, justa cum velocl- tate projectum, describet hanc parabolam, si modo densitas medli, in locis slngulls G. sit reclproce ut tangens G T. Velocitas autem in G ea erlt quacum projectile peigeret. in spatlo non reslstente, in parabola conica vertlcem G, diametrum 2 GTtj & latus rectum IX VG VG dcorsum productam, Et resistentla In G erlt ad vim gravitatis ut G T 2A 2 jiii — 2 n VG. Unde si NA K lineam horizontalem deslgnet, & manente tum densltate medii In A, tum velocltate quacum corpus projicltur. mutetur utcunque angulus N A // : manebunt longitudlnes A //, A /, //X, & inde datur parabolas vertex A', & positlo rectie X /, & sumendo VG ad /A ut X V" ad X /". dantur omnla parabola: puncta G, per qua: projectile transibit LIBER SECUNDUS. 265 SECTIO III. De motu corporum quibus resistitur partim in ratione velocitatisy partim in ejusdem ratione duplicata. PROPOSITIO XI. THEOREMA VIII. Si corpori resistitur partim in ratione velocitatis, partim in veloci- tatis ratione duplicata^ & idem sola vi insita in ^nedio similari movetur: sumantur autem tetnpora in progressione arithmetica; quantitates vclocitatibus rcciproce proportiofiales data quadam quan- titate auctce, erunt in progressione geometrica. Centro C, asymptotis rectanguHs C A D d 81 CHy describatur hyperbola B Ee, &, asymptoto C H parallelae sint A By D E, de. In asymptoto C D dentur puncta A^ G^: Et h si tempus exponatur per aream hyperbo- \\z2Lm A B E D uniformiter crescentem; dico quod velocitas exponi potest per longitudinem D F^ cujus reciproca G D una cum data C G componat longitudi- nem CD in progressione geometrica cre- scentem. Sit enim areola DEed dsitum temporis incrementum quam minimum, & erit Dd reciproce ut DE, ideoque directe ut CD. Ipsius autem -— decrementum, quod (per hujus 1 \ . ^^ ', CD CG^^GD ., I lem. n) est ---, ent ut --^-seu-^^, .d est, ut -1- + C G -Q^' Igitur tempore A B E D ^tx additionem datarum particu- larum iS*/?^^^ uniformiter crescente, decrescit -^r— in eadem ratione G D cum velocitate. Nam decrementum velocitatis est ut resistentia, hoc 266 DE MOTV COEFORUM est (per hypothesin) ut summa duarum quantitatum, quarum una est ut velocitas, altera ut quadratum velocitatis ; & ipsius GD decre- mentum est ut summa quantitatum ^it-t^ & , quarum prior est /^ /^ ipsa—y r, & posterior est ut : proinde-^— , ob analog^m decrementum, est ut velocitas. Et si quantitas G Dy ipsi -p^ry^ reci- proce proportionalis, quantitate data C G ^ augeatur; summa CD,t^mi^OYeABED uniformiter crescente, crescet in progres- sione geometrica. Q. E. D. Corol. I. Igitur si, datis punctis A, G, exponatur tempus per aream hyperboli- cam A BEDy exponi potest velocitas per ipsius G D reciprocam -p^^- (jT D Corol. 2. Sumendo autem GA ad G^Z? ut velocitatis reciproca sub initio ad velocitatis reciprocam in fine temporis cujusvis ABED^ invenietur punctum G. Eo autem invento, velocitas ex dato quovis alio tem.pore inveniri potest. PROPOSITIO XII. THEOREMA IX. lisdent positisy dico quod, si spatia descripta stima^itiir in progressione aritlunetica, velocitates data quadam quantitate aiutce erunt in pro- grcssione geometrica. Inasymptoto CZ?deturpunctum R, & erecto perpendiculo RS, quod occurrat hyperbolae in S, exponatur descriptum spatium per aream hy- perbolicam RSED; & velocitas erit ut longitudo GDy quae cum data CG componit longitudinem CD in progressione geometrica c decrescentem, interea dum spatium RSED augetur in arithmetica. LTBER SBCUND US. 267 Etenim ob datum spatii incrementum E Ddc, lineola Dd, quae decrementum est ipslus G D, erit reciproce ut E D, ideoque directe ut C D, hoc est, ut summa ejusdem G D & longitudinis datae CG. Sed velocitatis decrementum, tempore sibi reciproce proportionali, quo data spatii particula Z^rfe^ describitur, est ut resistentia & tempus conjunctini, id est, directe ut siimma duarum quantitatum, quarum una est ut velocitas, altera ut velocitatis quadratum, & inverse ut velocitas ; ideoque directe ut summa duarum quantitatum, quarum una datur, altera est ut velocitas. Decrementum igitur tam velocltatls quam line:E G D, est ut quantltas data & quantltas decres- cens conjunctlm, & propter analoga decrementa, analogas semper erunt quantitates decrescentes ; nlmirum velocitas & linea G D. Q. E. D. Corol. I. Si velocitas exponatur per longltudinem G D, spatium descriptum erit ut area hyperbollca DESR. Corol. 2. Et si utcunque assumatur punctum R, invenletur punc- tum 6"capiendo GR ad GD, ut est velocltas sub Initio ad velocitatem post spatlum quodvls RSED descriptum. Invento autem puncto G, datur spalium ex data velocltate. & contra. Corol. ^. Unde cum (per prop. xi) detur velocitas ex dato tem- pore, & per hanc propositionem detur spatium ex data velocitate ; dabitur spatium ex dato temporc : & contra. PROPOSITIO XIII. THEOREMA X. Posilo qnod corpiis ab uiii/ormi gravitate dcorsum attraettim rccla ascmdit vel desccTidit ; & quod eidetn resistitur partim in raiione velocitatis, partim in ejusdem ratione duplicata: dico quod, si circuli & kyperboUs dianielris parallelee rectce fier conjugatarnm diametro- rtim terminos ducaniur, & vehcitates sifii ut segmenta qucedam parallelarum a dato puncto ducta ; tempora erunt ut arearum sectores, rectis a centro ad scgtnetitorum terminos ductis abscissi : & contra. Cas. I. Ponamus primo quod corpus ascendit, centroque D & semidiametro quovis D B describatur circuli quadrans B E T F, & 268 DR MOrU CORPORVM per semidiametri DB terminum B agatur infinita B A P, semidia- metro Z? /^ parallela. In ea detur punctum A, & capiatur segmen- tum A P velocitati proportionale, Et ciim resistentis pars altera sit ut velocitas & pars altera ut velocltatis quadratum ; sit resistentia tota. ut AP ^uai/. + 2BA P. Jungantur DA, DP circuium secantes in £■ ac T', & exponatur gravitas per D A guad. ita ut sit gravitas ad resistentiam ut 8- DAq ad APq-ViBAP: & tempus ascensus totius erit ut circuli sector EDT. Agatur enim D VQ, abscindens & velocita- tis AP momentum P Q, &. sectoris DET momentum D TV dato temporis momento respondens ; & velocitatis decrementum illud PQ erit ut summa virium gravilatis D A q & reslstentix APq+2BAP, id est (per prop. 12 lib. 2 elem.) ut /?P quad. Proinde area DPQ, ipsi PQ proportionalis, est ut DP guad. & area DTV, qute est ad aream DPQ ut DTq ad DPq, est ut datum D Tq. Decrescit igitur area E D T uniformiter ad modum temporis futuri, per subductionem datarum particularum D T y,& propterea tempori ascensus totius proportionalis est. Q.E.D. Cas. 2. Si velocitas in ascensu corporis cxponatur per longitudinem A P ut prius, & resistentia ponatur esse ut A Pq+2 B A P, and si vis gravitatis minor sit quam quEe per DA q exponl possit ; capiatur BD ejus longitudinis, ut sit A Bq~B Dq gravitati proportionale, sitque Z?/" ipsi D B perpendicu- laris & a^qualis, & per verticem J-v * y^describatur hyperbola FTVE, "" " ' " cujus semidiametri conjugatae sint DB &. DF, qua;que secet DA\nE,&.DP,DQ\n T& V; & erit tempus ascensus totius ut hyperbolie sector TDE. Nam velocitatis decrementum PQ, in dala temporis particula factum, est ut summa resistentix APq+2BA P Scgravttntis A Bq~BDq, Id est, \itBPq~BDf. Est autem area D T V z.d aream DPQ, ut D Tq ad D Pq,- idcoque, si ad ZJ/^demittatur perpendiculum GT,\xtG Tq seu GDq—DFf ITBER SECUNDVS. 269 ad BDq, utque GDq ad BPg,8c divisim ut DFq ad BPq — BDq. Quare cum ?is&z. D P Q sit MtPQ, id est, ut B Pq — D Dq ; erit area DTV ut datum DFq. Decrescit igitur area EDT uniformiter singulis temporis particuHs asqualibus, per subductionem particularem totidem datarum D T V, & propterea tempori proportionalis esL Q. E. D. Cas. 3. Sit A P velocitas in descensu corporis, & APq-\- 1 BAP resistentia, & BDq—ABq vis gravitatis, existente angulo DBA recto. Et si centro D, vertice principali B, describalur hyperbola rectangula BETV secans productas DA, DP & DQ in E, T & V; erit hyperbola; hujus sector DET ut tempus totum descensus. Nam velocitatis incrementum PQ, eique Xy proportionalis area D P Q, est ut excessus gravitatis supra resistentiam, id est, ut B D q -ABq-2 B A P-A Pq seu BD^- BPq. Et area DTV est ad aream DPQ ut DTq ad D P q, ideoque ut GTq seu GDq—BDq ad BPq, utque GDq ad BDq, & divisimutBDqad BDq—BPq. QuarecumareaZJP^? sit ut BDq — BPq, erit area D T V \i.t datum BDq. Crescit igitur area E D T uniformiter singuhs temporis particuiis iequalibus, per additionem totidem datarum particularum D T V, 81 propterea tempori descensus proportionalis est. Q. E. D. Corol. Si centro D semidiametro DA per verticem A ducatur arcus A t similis arcui E T, Bl similiter subtendens anguhim A D T : velocitas A P erit ad velocitatem, quam corpus tempore E D r,\n spatio non resistente, ascendendo amittere vel descendendo acquirere posset, ut area trianguH D A P ad aream sectoris DAt; ideoque ex dato tempore datur. Nana velocilas, in medio non resistente, tempori. atque ideo sectori huic proportionalis est; in medio resistente est ut trianguhim ; & in medio utroque, ubi quam minima est, accedit ad rationem ^qualitatis, pro more sectoris & trianguli. Scholium. Demonstrari etiam posset casus in ascensu corporis, ubi vis gravitatis minor est quam qute exponi possit per D A q seu A Bq-^ 270 DE MOTU CORPORUM B Dqy 81 major quam quae exponi possit per A B q — B Dqy & exponi debet per A Bq. Sed propero ad alia. PROPOSITIO XIV. THEOREMA XI. lisdem positisy dico quod spatizcm ascensu vel descensu descriptum, est ut differentia arecs per quam tempus expofiitur^ & are^e cujusdam alterius qu^ augetur vel diminuitur in progressione arithmetica ; si vires ex resistentia & gravitate compositcB sumantur in progressiane geometrica. Capiatur A C (in fig. tribus ultimis) gravitati, &, A K resistentiae proportionalis. Capiantur autem ad easdem partes puncti A si cor- J LIBER SECUNDUS 271 pus descendit, aliter ad contrarias. Erigatur A b, quse sit 2A D B vX D B q ad 4 B A C : & descripta ad asymptotos rectangulas C K, C H hyperbola b N, erectaque K N ^d C K perpendiculari, area AbN K augebitur vel diminuetur in progressione arithmetica, dum vires CA^ in progressione geometrica sumuntur. Dico igitur quod distantia corporis ab ejus altitudine maxima sit ut excessus areae A b N K supra aream D E T. Nam cum AK sit ut resistentia, id est, ut APq+2 BAP; assumatur data quaevis quantitas Z, & ponatur A K aequalis ^-y ; & (per hujus lemma 11) erit ipsius AK momentum ^, • 2APQ+2BAXPQ 2BPQ^ ALKTVr KL aequale — ^ ^ seu j-^,&i^rt,^ AbNK ^ i^rr^KT 1 2BPQy.LO BPQxB Daib. momentum K L C/iv aequale ^ seu — — -^-^. Cas, I. Jam si corpus ascendit, sitque gravitas ut A B q + B D q existente B E T circulo (in figura prima) linea A C, quae gravitati proportionalis est, erit ?— ^ , & DPq sexx A Pq+2 BAP + ABq + BDq erit A Kx Z + A CxZ seu CKxZ ; ideoque area D TF ent2Ldare2imDPQ ut DTqvelDBq ad CKxZ. Cas. 2. Sin corpus ascendit, & gravitas sit ut A B q — B D q, linea A C (in figura secunda) erit ^-^ ^ y & D T q erit ad D P q ut D Fq seu D B q ^d B P q—B D q seuAPq+2BAP + A Bq — B Dq, id est,ad A KxZ + A Cx Z seu CKx Z. Ideoque area D TV erit ad aream D P Q ut DBq ad CKx Z. Cas. 3. Et eodem argumento, si corpus descendit, & propterea gravitas sit ut B D q — A B q, & linea A C (in figura tertia) aequetur BDq—ABq ^^.^ ^^^^ DTV 2.d aream D P Q ut DBq ad CK X Z : ut supra. Cum igitur areae illae semper sint in hac ratione; si pro area D T V, qua momentum temporis sibimet ipsi semper aequale exponitur, scribatur determinatum quodvis rectangulum, puta B Dxm, 272 DE MOTU CORPORUM erit area D P Q, id est, ^ B DxPQ ad BDy.m\xtCKxZ ad B D g. Atque inde ^t P QxB D cub. sequale 2 BDy.my.CKy.Ty & areae AbNK momentum KLON superius inventum fit PByB Dy m AB Auferatur areae DE T momentum D T V seu BD o .. APyBDym _ , . ,._ ym, & restabit ^^p-j; . tst igitur differentia momentorum, AB^ id est, momentum differentiae arearum, aequalis A P y B Dyjn ^ATB & _, B Dy^n -. ^r>.f propterea ob datum —-aj^ — ^t velocitas A P, id est, ut momentum spatii quod corpus ascendendo vel descendendo describit Ideoquedif- ferentia arearum & spatium illud, proportionalibus momentis cresccn- LIBER SECUNDVS, 273 tia vel decrescentia & simul incipientia vel simul evanescentia, sunt proportionalia. Q. E. D. CoroL Si longitudo, quae oritur applicando aream DET did lineam BDy dicatur M; & longitudo alia K sumatur in ea ratione ad lon- gitudinem J/, quam habet linea D A Sid lineam DE: spatium, quod corpus ascensu vel descensu toto in medio resistente de- scribit, erit ad spatium, quod corpus in medio non resistente e quiete cadendo eodem tempore describere potest, ut arearum prae- BDx y . dictarum differentia ad — -—- — ; ideoque ex dato tempore datur. Nam spatium in medio non resistente est in duplicata ratione BDx V"^ temporis, sive ut K^ ; & ob datas B D & A B \it — 2~if~ ' ^^^ ,. DAqxBDxM' ^ . . ,^ area aequalis est areae — rr^r^ ^-zr — , & ipsms 7?/ momentum est m; D E qxA B o , . DAgxBDx2Mx 771 .• & propterea huius areae momentum est ^tt-^ ^ ^ — ~- • Hoc •^ D EqxA B autem momentum est ad momentum differentiae arearum praedicta- nT?^Q AkKTL- • .APxBDxm DAqxBDxM rum DET 8l Ao N K, viz. ad -r-^ , ut r^ ^ A B D Eq ad \BD X AP, sive ut ^ ^ in DE T ad DA P ; ideoque, ubi areae DEq ^ DE T & DAP quam minimae sunt, in ratione aequalitatis. Area BDx F» igitur — , & differentia arearum DE T & AbN K, quando omnes hae areae quam minimae sunt, aequalia habent momenta ; ideoque sunt aequales. Unde cum velocitates, & propterea etiam spatia in medio utroque in principio descensus vel fine ascensus simul descripta accedant ad aequalitatem ; ideoque tunc sint ad invicem BDx V* ut area r-77— » & arearum D E T &, A b N K differentia ; & prae- A B ' r . . ,. . , . BDxV terea cum spatmm m medio non resistente sit perpetuo ut — ~7~h~ » & spatium in medio resistente sit perpetuo ut arearum D E T 81 AbN K differentia : necesse est, ut spatia in medio utroque, in aequa- libus quibuscunque temporibus descripta, sint ad invicem ut area s 2 74 DK MOTU CORPORUM illa ^-^ " » & arearum DETSiAbNK differentia. Q. E. D, Scho/ium, Resistentia corporum sphsericorum in fluidis oritur partim ex tenacitate, partim ex frictione, & partim ex densitate medii. Et resistentiae partem illam, quae oritur ex densitate fluidi diximus esse in duplicata ratione velocitatis ; pars altera, quae oritur ex tenacitate fluidi, est uniformis, sive ut momentum temporis : ideoque jam pergere liceret ad motum corporum, quibus resistitur partim vi uniformi seu in ratione momentorum temporis, & partim in ratione duplicata velocitatis. Sed sufficit aditum patefecisse ad hanc speculationem in propositionibus viii & ix, quae praecedunt, & eorum coroUariis. In iisdem utique pro corporis ascendentis resistentia uniformi, quae ex ejus gravitate oritur, substitui potest resistentia uniformis, quae oritur ex tenacitate medii, quando corpus sola vi insita movetur; & corpore recta ascendente addere licet hanc uniformem resistentiam vi gravitatis ; eandemque subducere, quando corpus recta descendit. Pergere etiam liceret ad motum corporum, quibus resistitur partim uniformiter, partim in ratione velocitatis, & partim in ratione dupHcata velocitatis. Et viam aperui in pro- positionibus praecedentibus xiii & xiv, in quibus etiam resistentia uniformis, qua^ oritur ex tenacitate medii pro vi gravitatis substitui potest, vel cum cadem, ut prius, componi. Sed propero ad alia SECTIO IV. De co7'ponim circidari vwtu in mediis resistefttibus. L E M M A III. Sit P Q R spiralis quce secet 7'actios omnes S P, S Q, S R, &c. i* crqualibus afiguiis. Agatur recta PT quce tangat eandem in puncto quovis P, secetque radiian S Q />/ T ; & ad spiralem erectis perpen- LIBER SECUNDUS, 275 diculis P O, Q O conairrentibus in O, jungatur S O. Dico qtwd si puncta P cSt* Q cucedant ad invicem & coeanty afigulus P S O evadet rectus, & ultima ratio rectanguli TQx 2PS ad PQ quad. erit ratio ceqtialitatis. Etenim de angulis rectis OPQ, OQR subducantur anguli aequales SPQ, SQRy & manebunt anguH sequales O P S, OQS. Ergo circulus qui transit per puncta (9, Sj P transibit etiam per punctum Q. Coeant puncta P & Qy & hic circulus in loco coitus P Q tanget spiralem, ideoque perpendiculariter seca- bit rectam O P. Fiet igitur OP diameter circuli hujus, & ang^lus O S P in semicirculo rectus. Q. E. D. Ad OP demittantur perpen- dicula Q D, S Ey &, linearum rationes ultimae erunt hujusmodi : TQ ad PD ut TS vel PS ad P E, sexi 2 P O ^d 2 PS; item PD ad PQ ut PQ ad 2 PO; & ex aequo perturbate TQ Sid P Q ut PQ ad 2 PS. Vndefit PQq ^quale TQx2 PS. Q.E.D. PROPOSITIO XV. THEOREMA XII. Si ntedii densitas in locis singulis sit reciproce ut distantia locorum a centro immobili, sitque vis centripeta in duplicata ratione densitatis : dico quod corpus gyrari potest in spirali, quce radios omnes a centro illo ductos intersecat in angulo dato. Ponantur quae in superiore lemmate, & producatur SQ z.d V^ ut sit vS V aequalis S P. Tempore quovis, in medio resistente, describat corpus arcum quam minimum PQ^ 8l tempore duplo arcum quam minimum P R ; & decrementa horum arcuum ex resistentia oriunda, sive defectus ab arcubus, qui in medio non resistente iisdem tempori- bus describerentur, erunt ad invicem ut quadrata teraporum in quibus 276 DE MOTU CORPORUM generantur : Est itaque decrementum arcus P Q pars quarta de^- crementi arcus P R. Unde etiam, si areae PSQ sequalis capiatur area QSr^ erit decrementum arcus PQ aequale dimidio lineolae Rr; ideoque vis resistentiae & vis centripeta sunt ad invicem ut lineolse \Rr Ba TQ quas simul generant. Quoniam vis centri- peta, qua corpus urgetur in P, est reciproce ut S Pq, & (per lem. x lib. i) lineola TQ, quae vi illa generatur, est in ratione com- posita ex ratione hujus vis & ratione duplicata temporis quo arcus PQ describitur (nam resistentiam in hoc casu, ut infinite minorem quam vis centripeta, negligo) erit TQxSPq, id est (per lemma novissimum) \ P Q qxSP, in ratione duplicata temporis, ideoque tempus est \xt PQx ^S P; & corporis velocitas, qua arcus P Q illo PQ I tempore describitur, ut — r — - seu , hoc est, in subdupli- cata ratione ipsius S P reciproce. Et simili argumento, velocitas qua arcus Q R describitur, est in subduplicata ratione ipsius SQ reciproce. Sunt autem arcus illi P Q & Q R ut velocitates descriptrices ad invicem, id est, in subduplicata ratione SQ ad SP, sive ut SQ ad y/SPxSQ ; & ob aequales angulos SPQy SQr & aequales areas P SQ, Q Sr, est arcus PQ Sid arcum Q r ut SQ ad S P. Sumantur proportionalium consequentium differentiae, & fiet arcus PQ ad arcum Rr ut SQ ^d SP-- JSPxSQ, seu \ VQ, Nam punctis P & Q coeuntibus, ratio ultima SP-- ^SP x SQ Sid i VQ est aequalita- tis. Quoniam decrementum arcus P Q, ex resistentia oriundum, sive hujus duplum Rr, est ut resistentia & quadratum temporis conjunctim; Rr erit resistentia ut ad \ VQ, & inde PQqxSP' Rr r fit ut Erat autem P Q ad Rr.ut SQ iVQ . \0S sive ut PQqxSP PQxSPxSQ OPxSPq Namque punctis P & Q coeuntibus, SP & SQ coincidunt, & an- gulus P VQ fit rectus ; & ob similia triangula P VQ, PSO.fitPQ LIBER SECUNDUS, 277 O S ad \ VQ wX O P ?Ldi\0 S, Est igitur-y^ — ut resistentia, id est, in ratione densitatis medii in -P & ratione duplicata velocitatis con- junctim. Auferatur duplicata ratio velocitatis, nempe ratio -rr-5, & os manebit medii densitas in P ut — - - - . Detur spiralis, & ob da- tam rationem O S ^A O Py densitas medii in P erit ut -^-^. In me- dio igitur cujus densitas est reciproce ut distantia a centro S P, cor- pus gyrari potest in hac spirali. Q. E, D. Corol, I. Velocitas in loco quovis -P ea semper est, quacum cor- pus in medio non resistente eadem vi centripeta gyrari potest in circulo, ad eandem a centro distantiam S P. O S . . CoroL 2. Medii densitas, si datur distantia S P, est ut ttt^, sin di- OS stantia illa non datur, ut -r-^ — — -. Et inde spiralis ad quamlibet medii densitatem aptari potest. CoroL 3. Vis resistentiae in loco quovis P, est ad vim centripetam in eodem loco ut ^ 0.S ad O P. Nam vires illae sunt ad invicem ut \Rr%L TQ sive ut^^^.^^^ & ^4^^» ^^^ ^^^' "t jF(2 & P Q, tS Q tS P seu \0 S & OP. Data igitur spirali datur proportio resistentiae ad vim centripetam, & vice versa ex data illa proportione datur spiralis. CoroL 4. Corpus itaque gyrari nequit in hac spirali, nisi ubi vis resistentiae minor est quam dimidium vis centripetae. Fiat resistentia aequalis dimidio vis centripetae, & spiralis conveniet cum linea recta P S, inque hac recta corpus descendet ad centrum ea cum velocitate, quae sit ad velocitatem, qua probavimus in superioribus in casu parabolae (theor. x lib. i) descensum in medio non resistente fieri, in subduplicata ratione unitatis ad numerum binarium. Et tempora 'descensus hic erunt reciproce ut velocitates, atque ideo dantur. CoroL 5. Et quoniam in aequalibus a centro distantiis velocitas eadem est in spirali PQ R atque in recta SP, & longitudo spiralis ad longitudinem rectae PS est in data ratione, nempe in ratione OP ad 278 DE MOTU CORPORUM O S ; tempus descensus in spirali erit ad tempus descensus in recta S P m eadem illa data ratione, proindeque datur. Corol, 6. Si centro S intervallis duobus quibuscunque datis descri- bantur duo circuli ; & manentibus hisce circulis, mutetur utcunque ang^lus quem spiralis continet cum radio P S: numerus revolutio- num quas corpus intra circulorum circumferentias, pergendo in spi- rali a circumferentia ad circumferentiam, complere potest, est ut P S . , sive ut tangens anguH illius quem spiralis continet cum radio OS OP PS; tempus vero revolutionum earundem ut ;x--^, id est, ut secans ang^li ejusdem, vel etiam reciproce ut medii densitas. Coro/. 7. Si corpus in medio, cujus densitas est reciproce ut distan- tia locorum a centro, revolutionem in curva quacunque A E B circa centrum illud fecerit, & radium primum A S m eodem angulo secu- erit in B quo prius in Ay idque cum velocitate quae fuerit ad velo- citatem suam primam in A reciproce in subduplicata ratione distan- tiarum a centro (id est, ut A S ^lA mediam proportionalem inter A S & B S) corpus illud perget innumeras consimiles revolutiones B FCy C G D, &c. facere, & intersectionibus distinguet radium -^ 6^ in par- tes A Sy B Sy CSf D S, &c. continue proportionales. Revolutionum UBER SECUNDUS. ^yg vcro tempora erunt ut perimetrl orbltarum AEB, BFC, CGD, &c. directe, & velocitates in principiis A, B, C, inverse ; id est, ut A S^, B S^, CS'^. Atquc tempus totum, quo corpus perveniet ad centrum, erlt ad temptis revoliitlonls primae. ut summa omnium continue pro- portionalium A S^, B S-, CS-, pergentJum In infinitum, ad termlnum primum A S- ; id est, ut terminus ille primus ^ ^ ad dlfferentiam duonim primorum A S^ — B S^, sive ut %AS ad AB quam proxime. Unde tempus il!ud totiim expedite invenitur. Corol. 8. Ex hls etiam prccter propter colll^ere Hcet motus corporum In medlis, quorum densltas aut uniformis est, aut allam quamcunque legem assignatam observat. Centro S, intervallis con- tinue proportionalibus SA, SB, SC, &c. describe clrculos quotcunqiie, & statue tempus revolutlonum inter perlmetros duorum quorumvis ex his circulis, in medlo de quo eglmus, esse ad tempus revolutio- num inter eosdem in medio proposito, ut medii propositi densitas mediocris inter hos clrculos ad medli, de quo eglmus, densltatem medlocrem Inter eosdem quam proxime : Sed & in eadem quoque ratione esse secantem anguli quo spiralis praefinlta, In medlo de quo egimus, secat radlum A S, ad secantem anguli quo spiralls nova secat radium eundem in medio proposito : Atque etiam ut sunt eorundem angulorum tangentes Ita esse numeros revolutionum omnium inter circulos eosdem duos quam proxime. Si haec fiant passim inter clrculos binos, continuabltur motus per clrculos omnes. Atque hoc pacto haud dlfificulter imaginari posslmus quibus modls ac temporlbus corpora in medio quocunque regidari g>rarl debebunt. Corol. g. Et quamvis motus excentrici in splralibus ad formam ovallum accedcntibus peragantur ; tamen conclpiendo spiralium illarum slngulas revolutiones iisdem ab Invlcem intervallls dlstare, iisdemque gradibus ad centrum accedere cum splrall superius descripta, intelligemus etiam quomodo motus corporum In hujusmodi spirallbus peragantur. 28o DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XVI. THEOREMA XIII. Si medii densitas in locis singulis sii reciproce tit distantia locorum a centro immobili, sitque vis centripeta reciproce ut dignitas qucelibet ejusdem distantics : dico qtwd corpus gyrari potest in spirali quce radios omfies a cefitro illo diictos intersecat in angulo dato. Demonstratur eadem meth- odo cum propositione superiore. Nam si vis centripeta in P sit reciproce ut distantiae S P dig- nitas quaelibet ^IP*"*"' cujus index p est ;/ 4- I : colligetur ut supra, quod tempus, quo corpus descri- ^ bit arcum quemvis P Q, erit ut PQx PS^-'' ; & resistentia in P Rr . ^ i-i;^x VQ iit sive ut — PQqxSP''' PQxSP-xSQ . , I —in X OS , .deoque ut -^p— ^p...- hoc est, ob datum i-lnxOS OP , reciproce ut SP^'^^ Et propterea, cum velocitas sit reciproce ut SP^'*, densitas in P erit reciproce ut SP. CoroL I. Resistentia est ad vim centripetam ut \--\nxO S zA OP. CoroL 2. Si vis centripeta sit reciproce mX, S P cub. erit i^\n = o: ideoque resistentia & densitas medii nulla erit, ut in propositione nona libri primi. CoroL 3. Si vis centripeta sit reciproce ut dignitas aliqua radii SP cujus index est major numero 3, resistentia affirmativa in negativam mutabitur. Scholium. Ceeterum haec propositio & superiores, quae ad media inaequaliter densa spectant, intelligendae sunt de motu corporum adeo parvorum, LIBER SECUNDUS, 281 ut medii ex uno corporis latere major densitas quam ex altero non consideranda veniat. Resistentiam quoque caeteris paribus densitati proportionalem esse suppono. Unde in mediis, quorum vis resistendi non est ut densitas, debet densitas eo usque augeri vel diminui, ut resistentiae vel tollatur excessus vel defectus suppleatur. PROPOSITIO XVri. PROBLEMA IV. hivenire & vim centripetam & medii resistentiamy qua corpus in data spiraliy data velocitatis lege, revolvi potest, Sit spiralis illa P Q R. Ex velocitate, qua corpus percurrit arcum quam minimum P Q, dabitur tempus, & ex altitudine TQ^ quae est ut vis centripeta & quadratum temporis, dabitur vis. Deinde ex arearum, aequalibus temporum particulis confectarum PSQ & QSR^ differentia RSr, dabitur corporis retardatio, & ex retardatione invenietur resistentia ac densitas medii. PROPOSITIO XVIII. PROBLEMA V. Data lege vis centripetce^ ijivenire medii densitatem in locis singulisy qua corpus datam spiralem describet, Ex vi centripeta invenienda est velocitas in locis singulis, deinde ~'"*T1rt T -^ . .1. T.^i.. . *-\~\ pi » • > • ' • ' j' , . ; I ..\ - -t . w< ■ ^ I fcii ,j^ *■ • , . .- i /•;».,/.//• ^-* . . wf /r ^ ■ ;.;i:. . .7.; : , . j^ r*iin. .^jtu, : ^f^^**» •. / ■*.•"*•/ w;;>- .7:*/.. t:-:z :tiz:i>- ///*/>» ///«////^ >/ »///-y-/v "];• ./:;w ;r;/,7: w«>C/ x .T^^rriT^'!!*. ^ / t/»»'' •/i* //f""^^^-:»* ^ •'• ■/■*. •■•■ ■ ^i"* •*—--** ■ r .///' l,-^..r .*i:4rrj ,1 ^»ur . k\lr^i:i /j rr.oveaxur. r./// .'/ / .r ,t ^,rr.ur", h.*yi\rri^Ai partes. i/I / ir,/I/ ff» /• //•rifr/* Ai ,T^riti^m undique ' /rfi ,, .f/ f.f/ ;, -.jrr.ili rriot i '.!mi:l mov^:antur : .i»/j'i/ 1,/,/ i^/ /# /|iiM .irnili . & ;i:qualis est nfnfnniii f,tf ; wn, /'• rr»/;fir, r^rnnis ^:xclusus .n\f\iftininf nij /|ii) /? |m'- . .i^»fi': ill.i oriatur. f r B Atqui non possunt itinnf \ .v\ /MifriMfi |MO(»Mr, ;m r#:f|#'r'r, nisi tluidum ad centnim con- UBKR SECUNDUS, 283 densetur; contra hypothesin. Non possunt longius ab eo recedere, nisi fluidum ad circumferentiam condensetur; etiam contra hypo- thesin. Non possunt servata sua a centro distantia moveri in pla- gam quamcunque, quia pari ratione movebuntur in plagam contra- riam ; in plagas autem contrarias non potest pars eadem, eodem tempore, moveri. Ergo fluidi pars nulla de loco suo movebitur. Q. E. D, Cas. 2. Dico jam, quod fluidi hujus partes omnes sphaericse sequa- liter premuntur undique. Sit enim £E pars sphaerica fluidi, & si haec undique non premitur aequaliter, augeatur pressio minor, usque dum ipsa undique prematur aequaliter; & partes ejus, per casum primum, permanebunt in locis suis. Sed ante auctam pressionem permanebunt in locis suis, per casum eundem primum, & additione pressionis novai movebuntur de locis suis, per definitionem fluidi. Quae duo repugnant. Ergo falso dicebatur quod sphaera £E non undique premebatur aequaliter. Q, E. D. Cas. 3. Dico praeterea quod diversarum partium sphaericarum aequalis sit pressio. Nam partes sphaericae contiguae se mutuo pre- munt aequaliter in puncto contactus, per motus legem iii. Sed &, per casum secundum, undique premuntur eadem vi. Partes igitur duae quaevis sphaericae non contiguae, quia pars sphaerica intermedia tangere potest utramque, prementur eadem vi. Q. E. D. Cas. 4. Dico jam quod fluidi partes omnes ubique premuntur aequaliter. Nam partes duae quaevis tangi possunt a partibus sphae- ricis in punctis quibuscunque, & ibi partes illas sphaericas aequaliter premunt, per casum 3, & vicissim ab illis aequaliter premuntur, per motus legem tertiam. Q. E. D. Cas. 5. Cum igitur fluidi pars quaelibit G H I in fluido reliquo tan- quam in vase claudatur, & undique prematur aequaliter, partes autem ejus se mutuo aequaliter premant & quiescant inter se; manifestum est quod fluidi cujuscunque G H I, quod undique premitur aequaliter, partes omnes se mutuo premunt aequaliter, & quiescunt inter se. Q. E. D. Cas. 6. Igitur si fluidum illud in vase non rigido claudatur, & un- dique non prematur aequaliter; cedet idem pressioni fortiori, per definitionem fluiditatis. Cas. 7. Ideoque in vase rigido fluidum non sustinebit pressionem 284 OE MOTU CORPORUM fortiorem ex uno latere quam ex alio, sed eidem cedet, idque in momento temporis, quia latus vasis rigidum non persequitur liquorem cedentem. Cedendo autem urgebit latus oppositum. & sic pressio undique ad sequalitatem verget. Et quoniam fluidum, quam primum a parte magis pressa recedere conatur, inhibetur per resistentiam vasis ad latus oppositum ; reducetur pressio undique ad sequalitatem, in momento temporis, sine motu locali : & subinde partes fiuidi, per casum quintum, se mutuo prement sequaliter, & quiescent inter se. Q. E. D. Corol. Unde nec motus partium fluidi inter se, per presslonem fluido ubivis in extema superficie illatam, mutari possunt, nisi qua- tenus aut figura superficiei alicubi mutatur, aut omnes fluidi. partes intensius vel remissius sese premendo difificilius vel facilius labuntur inter se. PROPOSITIO XX. THEOREMA XV. Si fluidi sph^ci, & in aqualibus a centro distantHs komogenei, fundo sphm^co concetitrico incumbentis partes singuls verstis centrum totius gravitetit ; sustinet fundum pondus cylindri, cujus basis aqualis est superficiei fundi, & altiludo eadem qucefluidi inaimbeniis. Sit DHM sxx^eriicies fundi, &.AEI superficies superior fluidi. Superficie- bus sphEericis innumeris B FK, CG L distinguatur fluidum in orbes concen- tricos iequaliter crassos ; & concipe vim gravitatis agere solummodo in su- , perficiera superiorem orbis cujusque, & 1 sequales esse actiones in sequales partes superficierum oninium, Premiturergo superficies suprema AE\\ simplici gra- vitatis proprite, qua & omnes orbis su- premi partes & superficies secunda BFK {^^r^to^. xix) pro mensura sua aequaliter premuntur. Pre- mitur praiterea superficies secunda B FK vi propriEe gravitatis, qus UBBR SECUNDVS. 285 adJita vi prior! facit pressionem duplam. Hac presslone, pro mensura sua, & insuper vi propris gravitatls, id est, pressione tripla, urgetur superficies tertla C G L. Et similiter presslone quadrupla urgetur superficies quarta, quintupla quinta, & sic delnceps. Pressio Igitur qua superficles unaquseque urgetur, non est ut quantitas sollda fiiiidl incumbentis, sed ut numerus orbium ad usque summitatem fiuidi ; & aequatur gravltatl orbls Infimi multlpllcatre per numerum orblum : hoc est, gravitati solidi cujus ultima ratlo ad cyllndrum prarfinitum (si modo orblum augeatur numerus & mlnuatur crassltudo in infinltum, slc ut actio gravitatis a superficle infima ad supremam continua reddatur) fiet ratlo tequalltatls. Sustinet ergo superficles infima pondus cyllndrl pr^finlti. Q. E. D. Et simili ar^umcntatione patet propositio, ubi gravltas decresclt in ratione quavls asslgnata dlstantiEC a centro, ut & ubi fiuidum siirsum rariits est, deorsum densius. Q. E. D. Corol. I. Igitur fundum non urgetur a toto fluidi Incumbentls pondere, sed eam solummodo ponderis partem sustinet qucC in proposltione describitur ; pondere reliquo a fiuidi figura fornicata sustentato. Corol. 3. In ^quallbus autem a centro distantiis eadem semper est pressionls quantltas, slve superficles pressa sit horizonti parallela vel perpendicularls vel obliqua ; sive fiuidum, a superficle pressa sursum continuatum, surgat perpendiculariter secundum llneam rectam, vcl serplt obllque per tortas cavitates & canales, easque regulares vel maxlme irregulares, amplas vel angustisslmas. Hisce clrcumstantiis pressionem nil mutarl colligltur, appllcando demonstratlonem theo- rematis hujus ad casus singulos fluidorum. Corol. 3. Eadem demonstratlone colllgitur etiam (per prop. xix) quod fluidi gravis partes nullum, ex pressione ponderis incumbentis, acquirunt motum inter se ; sl modo excludatur motus qui ex condensatione oriatur, Corol, 4. Et propterea si aliud ejusdem gravitatis specifica corpus, quod sit condensatlonis expers, submergatur in hoc fluldo, id ex pressione ponderls incumbentis nullum acquiret motum : non descendet, non ascendet, non cogetur figuram suam mutare. Si sphaericum est manebit spha^rlcum, non obstante presslone; si quadra- tum est manebit quadratum : idque sive molle slt, sive fluidlssimum ; 386 r>E MOTV COJiPORVM «ve fluklo libere innatet, sive fundo incumbat Habet enlm thiidi pars qiiielibet inlerna rationem corporis submersi. & par est rado omnium ejusdem magnitudinis, figurse & gravitatis specihci submersorum corporum. Si corpus submersum servato pondcrc liquesccrct & indueret formam fluidi : hoc. si prius ascenderet vd descendcret vel ex pressione figuram novam indueret, etiam nuDC ascenderet vel descenderet vel figuram novam induere cogeretur; id adco quia gravitas ejus c^eteraeque motuumcausie permanenL Atqui (pcr cas. 5 prop. xix) jam quiesceret & figuram retinerel. Ergo & prius. Coroi. 5. Proinde corpus quod specifice gravtus est quam fluidum sibi contiguum subsidebit, & quod specifice levlus est ascendet, motumque & figurje mutalionem consequetur. quantum excessus iUe vcl defectus gravitatis efficere possit Namque excessus illc %"d defectus rationem habet impulsus. quo corpus, ahas in jequilibrio cum fluidi [»artibus constitutum, urgetur; & comparari potest cum excessu vel defectu ponderis in lance alterutra HbrEe. Corol. 6. Corporum igitur in fluidis constitulorum duplex cst gravitas : altera vera & absoluta. altera apparens, vulgaris & comparaliva. Gravitas absoluta est vis tota qua corpus deorsum tendit : relativa & vulgarls est excessus gravitatis quo corpus magis tendit deorsum quam fluidum ambiens. Prioris generis gravitatc partes fluidorum & corporuin omnium gravitant in locis suis : ideoque conjunctis ponderibus componunt pondus totius, Nam totum omuc grave est, ut in vasis liquorum plenis experiri licet : & pondus touus aquale est ponderibus omnium partium, ideoque cx iisdem com- ponitur. Altcrius generls gravitate corpora non gravitant in locis suis, id est. inter se collata non prjegravant, sed mutuos ad descendendum conatus impedientia permanent In locis suis, perirxleac si gravia non essent, Quje in aere sunt & non pnegravant, vxdgUS gravia non judlcat, Qu^ priegravant vulgus gravia judicat, quatemlS ab aeris pondere non sustinentur, Pondera vulgi nihil atiud sunl quam excessus verorum pondenim supra pondus aeris, Unde & vulgo dlcuntur levia, qus sunt mlnus gravia, aifrique pra,-gravanti cedendo superiora petunt. Comparative levla sunt. non vere, quB descendunt in vacuo. Sic & in aqua corpora, quse ob majorera vd minorem gravitatem descendunt vel ascendunt, sunt comparalive & 287 apparenter gravia vel levia, & eonim gravitas vcl levitas compara- tiva & apparens est excessus vel defectus quo vera eorum gravitas vel superat gravitatem aquEe vel ab ea superatur. Quse vero nec pr^- gravando descendunt, nec pr^gravanti cedendo ascendunt, etiamsi veris suis ponderibus adaugeant pondus totius, comparative tamen & in sensu vulgi non gravitant in aqua. Nam similis est horum ca- suum demonstratio. Corol. 7. Qu^e de gravitate demonstrantur, obtinent in aliis qui- buscunque viribus centripetis. Corol. 8. Proinde si medium, in quo corpus aliquod movetur. urgeatur vel a gravitale propria, vel ab alia quacunque vi centripeta, & corpus ab eadem vi urgeatur fortius ; differentia virium est vis illa motrix, quam in praecedentibus propositionibus ut vim centri- petam consideravimus. Sin corpus a vi illa urgeatur levius, differentla virium pro vi centrifuga haberi debet. Corol. g. Cum autem fluida premendo corpora inclusa non mutent eonnTi figuras externas. patet insuper (per corollarium prop. .\ix) quod non mutabunt sltum partium internaruni inter se : proindeque, si animaha immergantur. & sensatio omnis a motu partium oriatur; nec Itedent corpora immersa, nec sensationem uliam excitabunt, nisi qua- tenus h:ec corpora a compressione condensari possunt. Et par est ratio cujuscunque corporum systematis fluido comprimente circundati. Systematis partes onines iisdem agitabuntur motibus, ac si in vacuo constituerentur. ac solam retinerent gravitatem suam comparativam, nisi quatenus fluidum vel motibus earum nonnihil resistat, vel ad easdem compressione conglutinandas requlratur. t PROPOSITIO XXI. THEOREMA XVI. Sit fiuidi CHJiisdatn deitsitas compressioni proportionalis, & paries ejus a vi eentripda distantiis suis a centro reciproce propor- tionali deorsHm tra/iantnr: dico gnod, si distantice illcr sumantur continue proporiiona/es, densitates fiuidi in iisdcm dislantiis enint etiam continue proporttona/es. Designet ATV fundum sphsericum cui fluidum incumbit, S cen- tnim, S A, SB, SC, SD, S E, SF, &c. distantias continue propor- 288 DE MOTU CORPORUM tionales. Erigantur perpendicula^iT, BI, CK, D L, EM, FN, &c. quae sint ut densitates medii in locis A, B, C, /?, E, F ; & specificae gravitates in iisdem locis erunt ut -^-^> ^o~o» 7^' ^^- '^^'» ^^^^ perinde est, ut -j-jf 5-7^ 7^» &c. Finge primum has gravitates uni- formiter continuari ab -^ ad ^, a ^ ad C, a C ad /?, &c. factis per gradus decrementis in punctis B, C, /?, &c. Et hae gravitates ductae in altitudines A B, B C, C D, &c. conficient pressiones A H, BI, CK, &c. quibus fundum A T V ( juxta theorema xv) urgetur. Su- stinet ergo particula A pressiones omnes A H, BI, C Ky D Z, pergendo in infinitum ; & particula B pressiones omnes praeter primam A H ; & parti- cula C omnes praeter duas primas AH, B I; & sic deinceps : ideoque particulae primae A densitas A H est ad particulae secundae B densitatem B I ut summa omnium A H+ BI+CK+DL, in in- finitum, ad summam omnium B I + CK+D Ly &c. Et ^/densitas secundae B est ad CA^densitatem tertiae C, ut sum- ma omnium B I+CK+ D L^ &c. ad summam omnium CK+D L, &c. Sunt igitur summae illae dififerentiis suis^ H, B I, C K, &c. pro- portionales, atque ideo continue proportionales (per hujus lem. i) proindeque differentiae A H^ B I, C K, &c. summis proportionales, sunt etiam continue proportionales. Quare cum densitates in locis A, B, C, &c. sint ut A H, B I, CK, &c. erunt etiam hae continue pro- portionales. Pergatur per saltum, & ex aequo in distantiis SA, SC, SE continue proportionalibus, erunt densitates A H, C K, E M con- tinue proportionales. Et eodem argumento, in distantiis quibusvis continue proportionalibus S A^ S D, S Gj dcnsitsites A H, D Ly GO erunt continue proportionales. Coeant jam puncta A, B, C, D, E, &c. eo ut progressio gravitatum specificarum a fundo A ad summi- tatem fluidi continua reddatur, & in distantiis quibusvis continue proportionalibus SA, SD, SG, densitates AH, DL, GO, semper ex- istentes continue proportionales, manebunt etiamnum continue pro- portionales. Q. E. D. Corol. Hinc si detur densitas fluidi in duobus locis, puta A & LIBER SECUNDUS, 289 Ey colligi potest ejus densitas in alio quovis loco Q, Centro S^ asymptotis rectangulis SQ, SX describatur hyperbola secans perpen- dicula A H, E Mj Q T m Uy e, q, ut & perpendicula H X, M Y, TZ, ad asymptoton SX demissa, in h, m, & /. Fiat area Ym /Z ad aream datam YmhX \xt area data EeqQ ad aream datam EeaA; & linea Z t producta abscindet lineam Q T densitati pro- portionalem. Namque si lineae S A^ SEy SQ sunt continue proportionales, erunt areae EeqQ, EeaA aequales, & inde areae his proportionales YmtZ, X hmY etiam aequales, & lineae SX^ SY, SZ, id est, A H, E M, QT continue proportionales, ut oportet Et si lineae S Ay SE, SQ obtinent alium quemvis ordinem in serie continue proportionalium, lineae AH^ EM, QT, ob proportionales areas hyperbolicas, obtinebunt eundem ordinem in alia ferie quantitatum continue proportionalium. PROPOSITIO XXII. THEOREMA XVII. Sit fluidi cujusdam densitas compressioni proportionalis, & partes ejus a gravitate quadratis distantiamm suarum a centro reciproce proportionali deorsum tra/iantur : dico quody si distantice sumantur in progressione musica, densitates fluidi in his distantiis erunt in progressione geometrica, Designet 6^ centrum, 81 SAy SB^ S C^ SDy SE distantias in progressione geometrica. Erigantur perpendicula A Hy B /, CK^ &c. quae sint ut fluidi densitates in locis A^ By C, /?, E, &c. & ipsius gravitates specificae in iisdem locis erunt , , , &c. Finge has gravitates uniformiter continuari, primam ab A ad By secundam a ^ ad C, tertiam a C ad jD, &c. Et hae ductae in altitudines A B^ B Cy C Dy D Ey ^iz. v^I, ^uod perinde est, in distantias SA^ SB, SC, &c. altitudinibus illis proportionales, conficient exponentes pressionum T DE MOTU CORPORUM AH BI CK o ^ , . ■ ,_ -^r-j, ttd' "FT^' *^^- Q^3sc cum densitates sint ut harum pressionum summae, differenti£e densitatum A H — B I, BI—CK, &c. erunt . AH BI CK „ ut summarum differentiae -^—i, -^, -^ , &c. Centro S, asymp- o A oi) o C totis SA, Sx describatur hyperbola quaevis, quae secet perpendicula A H, B I, C K, &c. in «, b, c, &c. ut & perpendicula ad asymptoton Sx demissa H t, I u, Kw in k, t, k; & densitatum differentite /«, ^ ^ AH BI tt w, &c. erunt ut , -^rj, . &c. Et rectangula tuy^.ih, uwx.ui, o ,, o AH-K/k BI-x.tti o .1 ^ „. &c seu tp, u q, &c. ut ^-^ — , — ^-= — , &c. id est, \x\. A a, B 6, &c. Est enim, ex natura hyperbclae, SA s.A A H v^ St, ut t h ad ^ ., AHy.lh . . r? ■ ■,• Blxui A a, ideoque -^-^ — sequale A a. fc.t simih argumento est SA SB l/ V \. r l \. " \» H ^ n^ m f k i ___/< 11 aequale Bb, &c. Sunt autem Aa,Bb, Cc, &c continue proportio- nales, & propterea differentiis suis A a—Bb, Bb—Cc, &c. propor- tionales ; ideoque differentiis hisce proportionaha sunt rectangula tp^ itq, &c. ut & summis differentiarum Aa~-Cc vel Aa—Dd summae rectangulorum tp-\-uq vel tp + uq+wr. Sunto ejusmodi termini quam plurimi, & summa omnium differentiarum, puta Aa—F/, erit summae omnium rectangulorum, puta stkn, proportionalis. Augeatur numerus terminorum & minuantur distantias punctorum A, B, C, LIBER SECU.VDUS. 291 &c. in infinitum, & rectangula illa evadent iequalia areae hyperbolIcjE sikn, ideoque huic areas proportionalis est differentia Aa—Ff. Sumantur jam distanti^e qusUbet, puta S A, SD, SF in progressione musica, & differentias Aa~Dd, Dd—F/ G.r\int aquales ; & prop- terea difFerentiis liisce proportionales areie i h l x, xlnz ^equales erunt inter se, & densitates S i, Sx, Sz, id est, A H, D L, FN, continue proportionales. Q.E.D. Corol. Hinc si dentur fluidi densitates dua qua^vis, puta A H &. /?/, dabitur area ihiu, harum differenti^ i ii respondens ; & inde invenietur densitas FN in altitudine quacunque S F, sumendo aream thns ad aream illam datam thiu ut est differentia A a — F/ aiX differentiam A a — B b. Scholium, Simili argumentatione probari potest, quod si gravitas particula- rum fluidi diminuatur in triplicata ratione distantiarum a centro, & quadratorum distantiarum S A, S B, S C, &c. reciproca (nempe SA cub. S A cub. SA cub. , . .... -„ .■ - 1 ■■„ „ — - , — ^ ^ — ) sumantur in progressione aritlimetica ; ii A q o B q •a Cq densitates A H, B I, CK, &c erunt in progressione geometrica. Et si gravitas diminuatur in quadruplicata ratione distantiarum. & i_ j- ^ ^- ■ / ^ SAgq SAqq SAqq „ , cuborum distantianim reciproca (puta „ , ^ ' , „ „ : , „ ^ ,-■ tfec.) SAcuo. SBcub. SCcub. sumantur in progressione arithmetica; densitates A H, B I, C K, &c. erunt in progressione geometrica. Et sic in infinitum. Rursus si gravitas particularum fluidi in omnibus distantiis eadem sit, & distanti^ sint in progressione arithmetica, densitates erunt in progres- sione geometrica, uti Vir CI. Edmundjis Halleius invenit. Si gra- vitas sit ut distantia, & quadrata distantiarum sint in progressione arithmetica, densitates erunt in progressione geometrica, Et sic in infinitum. Htec ita se habent ubi fluidi compressione condensati densitas est ut vis compressionis, vel, quod perinde est, spatium a fluido occupatum reciproce ut hzec vis. Fingi possunt aliae con- densationis leges, ut quod cubus vis comprimentis sit ut quadrato- quadratum densitatis, seu tripllcata ratio vis eadem cum quadrupllcata ratione densitatis. Quo \\\ casu, si gravitas est reciproce ut quadratum 292 DE MOTU COEPORUM distantiae a centro, densitas erit reciproce ut cubus distantiae. Fin- gatur quod cubus vis comprimentis sit ut quadrato-cubus densitatis, & si gravitas est reciproce ut quadratum distantiae, densitas erit reciproce in sesquiplicata ratione distantiae. Fingatur quod vis com- primens sit in duplicata ratione densitatis, & gravitas reciproce in ratione duplicata distantiae, & densitas erit reciproce ut distantia. Casus omnes percurrere longum esset. Caeterum per experimenta constat quod densitas aeris sit ut vis comprimens vel accurate vel saltem quam proxime : & propterea densitas aeris in atmosphaera terrae est ut pondus aeris totius incumbentis, id est, ut altitudo mercurii in barometro. PROPOSITIO XXIII. THEOREMA XVIII. Sifltiidi ex particulis se mutuo fugientibus compositi densitas sit ut compressiOy vires centrifugce particularum sunt reciproce proportion- ales distantiis centrorum suorum. Et vice versa, particulcB viribus quce sunt reciproce proportionales distantiis centrorum suorum se mutuq fugientes componunt fluidum elasticum, cujus densitas est compressioni proportiona/is. Includi intelligatur fluidum in spatio cubico A C E, dein com- pressione redigi in spatium cubicum minus ace; & particularum, similem situm inter se in utroque spatio obtinentium, distantiae erunt ut cuborum latera A B, ab ; & mediorum densitates reciproce ut spa- tia continentia AB cub. & ab cub. In cubi majoris latere plano ABCD capiatur quadratum DP aequale lateri plano cubi minoris db ; & ex hypothesi, pressio, qua quadratum D P urget fluidum inclusum, erit ad pressionem, qua illud quadratum db urget fluidum inclusum, ut medii densitates ad invicem, hoc est, ut ^ ^ cub. ad A B cub. Sed pressio, qua quadratum D B urget fluidum inclusum, est ad pressionem, qua quadratum DP urget idem fluidum, ut quadra- tum DB didi quadratum DP, hoc est, ut ^^ quad. didab quad. Ergo, F B . . .•••«••••«••> • '^uc' vr D c K H LIBER SECUNDUS. ex ^equo, pressio qua quadratum DB urget fluidum, est ad pressionem qua quadratum db urget fiuidum, ut ab ad A B. Plaiiis FGH, fgh, per media cuborum ductis, distinguatur fluidum in duas partes. & hs se mutuo prement iisdem viribus, quibus premuntur a planis A C, ac, hoc est, in proportione ab zA AB : ideoque vires centrifugae, quibus hae pressiones suslinentur, sunt in eadem ratione. Ob eundem particularum numerum similemque situm in utroque cubo, vires quas particulas omnes secundum plana PGH^ /s^' exercent in omnes, sunt ut vires quas singuls exercent in singulas. Ergo vires, quas singuite exercent in singulas secundum planum FG H in cubo majore, sunt ad vires, quas singulse exercent in singulas secundum planum y^/z in cubo minore, ut ab ad A B, hoc est, reciproce ut distanti^ particularum ad invicem. Q. E. D. Et vice versa, si vires particularum singulanim sunt rcciproce ut distantise, id est, reciproce ut cuborum latera AB, ab ; summa; virium ernnt in eadem ratione, & pressiones latenim DB, db ut summx virium ; & pressio quadrati DP ad pressionem lateris DB ut ab quad. ad A B qtiad. Et, ex ?equo, pressio quadrati D P zA pressionem lateris db mx ab ctib. a.d A B ciib. id est, vis compressionis ad vim compressionis ut densitas ad densitatem. Q. E. D. Scholinni. Simili argumento, si particularum vires centrifugce sint reciproce in duplicata ratione distantiarum inter centra, cubi virium comprimentium erunt ut quadrato-quadrata densitatum. Si vires centrifuga; sint reciproce in triplicata vel quadruplicata ratione distantiarum, cubi virium compremenlium eruiit ut quadrato-cubi vel cubo-cubi den- sitatum. Et universaliter. si D ponatur pro distantia, & E pro densitate fluidi compressi, & vires centrifugx sint reciproce ut distanti^e dignitas quEelibet D", cujus index est numerus «,- vires comprimentes erunt ut latera cubica dignitatis E""^'', cujus index est numerus n-V2: & contra. Intelligenda vero sunt hsc omnia de particulanim viribus centrifugis quae terminantur in particulis proxinils, aut non longe ultra diffunduntur. Exemplum habemus in corporibus magneticis. Horum virtus attractiva terminatur fere in sui generis corporibus sibi proximis. Magnetis vlrtus per interpositam L 294 DE MOTU CORPORUM laminam ferri contrahitur, & in lamina fere terminatur. Nam corpora ulteriora non tam a magnete quam a lamina trahuntur. Ad eundem modum si particulae fugant alias sui generis particulas sibi proximas, in particulas autem remotiores virtutem nullam exerceant, ex hujusmodi particulis componentur fluida de quibus actum est in hac propositione. Quod si particulae cujusque virtus in infinitum propagetur, opus erit vi majori ad aequalem condensationem majoris quantitatis fluidi. An vero fluida elastica ex particulis se mutuo fugantibus constent, quaestio physica est. Nos proprietatem fluidorum ex ejusmodi particulis constantium mathematice demonstravimus, ut philosophis ansam praebeamus quaestionem illam tractandi. SECTIO VI. De motu & resistentia corporum ftcnependulorum, PROPOSITIO XXIV. THEOREMA XIX. Quantitates materice in corporibus /unependulis, quorum cefitra oscillationum a centro suspensionis esqualiter distant, sunt in ratione composita ex ratione ponderum & ratione duplicata temporum oscillationum in vacuo. Nam velocitas, quam data vis in data materia dato tempore . generare potest, est ut vis & tempus directe, & materia inverse. Quo major est vis vel majus tempus vel minor materia, eo major generabitur velocitas. Id quod per motus legem secundam manifestum est. Jam vero si pendula ejusdem sint longitudinis, vires motrices in locis a perpendiculo aequaliter distantibus sunt ut pondera : ideoque si corpora duo oscillando describant arcus aequales, & arcus illi dividantur in partes aequales ; cum tempora quibus corpora describant singulas arcuum partes correspondentes sint ut tempora oscillationum totarum, erunt velocitates ad invicem in correspondentibus oscil- lationum partibus, ut vires motrices & tota oscillationum tempora directe & quantitates materiae reciproce : ideoque quantitates materiae ut vires & oscillationum tempora directe & velocitates reciproce. Sed velocitates reciproce sunt ut tempora, atque LIBER SECUNDUS. 295 ideo tempora directe & velocitates reciproce sunt ut quadrata tem- porum, & propterea quantitates materije sunt ut vires motrices & quadrata tempomm, id est, ut pondera & quadrata temporum. Q. E. D. Corol. I. Ideoque si tempora sunt zequalla, quantitates materiEc in singulis corporibus enmt ut pondera. Corol. 2. Si pondera sunt icqualia, quantitates materiEe erunt ut quadrata temporum. Corol. 3. Si quantitates materiae sequantur, pondera erunt reci- proce ut quadrata teniporum. Corol. 4. Unde cum quadrata temporum, casteris paribus, sint ut longitudines pendulorum ; si & tempora & quantitates materia: se- qualia sunt, pondera erunt ut longitudines pendulorum. Corol. 5. Et universaliter, quantitas materi^e pendulse est ut pon- dus & quadratum temporis directe, & longitudo penduli inverse. Corol. 6. Sed & in niedio non resistente quantitas materis pendu- I^e est ut pondus comparativum & quadratum temporis directe & longitudo penduli inverse. Nam pondus comparativum est vis mo- trix corporis in medio quovis gravi, ut supra explicui ; ideoque idem pr^stat in tali medio non resistente atque pondus absolutum in vacuo. Corol. 7. Et hinc liquet ratio tum comparandi corpora inter se, quoad quantitatem materia; in singulis ; tum comparandi pondera ejusdem corporis in diversis locis, ad cognoscendam variationem gravitatis, Factis autem experinientis quam accuratissimis inveni semper quantitatem materiEe in corporibus singulis eorum ponderi proportionalem esse. PROPOSITIO XXV. THEOREMA XX. Corpora Funependula quibtis, in medio quovis, resistHur in ratione monmitoriim temporis, & corpora fiinependula qu{s in ejusdem gravi- iatis specijices medio non resistente tnovsntur, oscillationes in cycloide eodeni tempore peragunt, & arcuum partes proportionales sintul de- scribunt. Sit A B cycloidis arcus. quem corpus D tempore quovis in medio non resistente oscillando describiL Bisecetur idem in C, ItautCsit 296 ^^ MOTU CORPOR UM infimum ejus punctum ; & erit vis acceleratrix qua corpus ui^etur in loco quovis D vel d vel E ut longitudo arcus C D vel Cd vel C E. Exponatur vis illa per eundem arcum ; & cum resistentia sit ut momentum temporis, ideoque detur, exponatur eadem per da- tam arcus cycloidis partem CO, & sumatur arcus Od in ratione ad arcum CD quam habet arcus OB 3.d arcum CB : & vis qua corpus in d urgetur in medio resistente, cum sit excessus vis Cd supra re- sistentiam CO, exponetur per arcum Od, ideoque erit ad vim, qua corpus D urgetur in medio non resistente in loco /?, ut arcus Od ad arcum CD; & propterea etiam in loco B ut arcus OB ad ar- cum CB. Proinde si corpora duo, /?, d exeant de loco B, & his viribus urgeantur : cum vires sub initio sint ut arcus CB & OB, erunt velocitates primae & arcus primo descripti in eadem ratione. Sunto arcus illi BD & Bd, & arcus reliqui CD, Od erunt in ea- dem ratione. Proinde vires ipsis CD, Od proportionales manebunt <^ c o in eadem ratione ac sub initio, & propterea corpora pergent arcus in eadem ratione simul describere. Igitur vires & velocitates & arcus reliqui CD, Od semper erunt ut arcus toti CB, O B, & prop- terea arcus illi reliqui simul describentur. Quare corpora duo D, d simul pervenient ad loca C & O, alterum quidem in medio non resistente ad locum C, & alterum in medio resistente ad locum 0. Cum autem velocitates in C & O sint ut arcus CB, OB; erunt arcus, quos corpora ulterius pergendo simul describunt, in eadem ratione. Sunto illi CE & Oe. Vis qua corpus d in medio non resistente retardatur in E est ut CE, & vis qua corpus d in medio i LIBER SECUNDUS. 297 resistente retardatur in e est ut summa vis Ce & resistentiae C O, id est ut Oe ; ideoque vires, quibus corpora retardantur, sunt ut arcubus CE. Oe proportionales arcus C B, OB; proindeque velocitates, in data illa ratJone retardatEe, manent in eadem illa data ratione. Velocitates igitur & arcus iisdem descripti semper sunt ad invicem in data illa ratione arcuum CB & OB; & propterea si sumantur arcus toti A B,aB in eadem ratione, corpora D, ^simul describent hos arcus, & in locis A 8l a motum omnem simul amittent. Iso- chronie sunt igitur oscillationes tots, & arcubus totis B A, Ba proportionales sunt arcuum partes quaslibet B D, Bd vel B E, B e qua; simul describuntur. Q.E.D. Corol. Igitur motus velocissimus in medio resistente non incidit in punctum infimum C, sed reperitur in puncto illo O, quo arcus totus descriptus aB bisecatur. Et corpus subinde' pergendo ad a, iisdem gradibus retardatur quibus antea accelerabatur in descensu suo a ^ ad O. PROPOSITIO XXVI. THEOREMA XXI. Corporum funependulorttm, qidbtts resistitur in ratione velodtatum, oscillationes in cycloide sunt Isochrona. Nam si corpora duo, a centris suspensionum ^equaliter distantia, oscillando describant arcus injequales, & velocitates in arcuum partibus correspondentlbus sint ad invicem ut arcus toti ; resistentias velocitallbus proportionales, erunt etiam ad invicem ut ildem arcus. Proinde si viribus motricibus a gravitate oriundls, qus sint ut lidem arcus, auferantur vel addantur hse resistenti^e, erunt differentiiE vel summK ad Invicem in eadem arcuum ratione : cumque velocitatum incrementa vel decrementa sint ut hce differentioe vel summEe, velocitates semper erunt ut arcus toti : Igitur velocitates, si sint in aliquo casu ut arcus toti, manebunt semper In eadem ratione. Sed. in principio motus, ubi corpora incipiunt descendere & arcus illos describere, vires, cum sint arcubus proportionales, generabunt velo- citates arcubus proportionales. Ergo velocitates semper erunt ut arcus toti describendi. & propterea arcus ilH simul describentur. Q.E.D. 298 ^^ MOTU CORPORUM PROPOSITIO XXVII. THEOREMA XXII. Si corporibus funependulis resistitur in duplicata ratione velocitatunty differentice inter tempora oscillationum in medio resistente ac tem- pora oscillationum in ejusdem gravitatis specificce medio non re- sistentey erunt arcubus oscillando descriptis proportionales quam proxime. Nam penduHs aequalibus in medio resistente describantur arcus inaequales A, B ; & resistentia corporis in arcu A, erit ad resisten- tiam corporis in parte correspondente arcus B, in duplicata ratione velocitatum, id est, ut A A ad B B, quam proxime. Si resistentia in arcu B esset ad resistentiam in arcu A ut A B ad A A ; tempora in arcubus A & B forent aequalia, per propositionem superiorem. Ideoque resistentia AA in arcu A, vel AB in arcu B, eflficit excessum temporis in arcu A supra tempus in medio non resistente ; & resistentia BB eflficit excessum temporis in arcu B supra tempus in medio non resistente. Sunt autem excessus illi ut vires efficientes AB & BB quam proxime, id est, ut arcus A & B. Q.E.D. Corol. I. Hinc ex oscillationum temporibus, in medio resistente, in arcubus inaequalibus factarum, cognosci possunt tempora oscil- lationum in ejusdem gravitatis specificae medio non resistente. Nam differentia temporum erit ad excessum temporis in arcu minore supra tempus in medio non resistente, ut differentia arcuum ad arcum minorem. Corol. 2. Oscillationes breviores sunt magis isochronae, & brevis- simae iisdem temporibus peraguntur ac in medio non resistente, quam proxime. Earum vero, quae in majoribus arcubus fiunt, tempora sunt paulo majora, propterea quod resistentia in descensu corporis qua tempus producitur major sit pro ratione longitudinis in descensu descriptae, quam resistentia in ascensu subsequente qua tempus contrahitur. Sed & tempus oscillationum tam brevium quam longarum nonnihil produci videtur per motum medii. Nam corporibus tardescentibus paulo minus resistitur, pro ratione veloci- tatis, & corporibus acceleratis paulo magis quam iis quae unifor- miter progrediuntur : idque quia medium, eo quem a corporibus LIBER SECUNDUS. 299 accepit motu, in eandem plagam pergendo, in priore casu magis agitatur, in posteriore minus ; ac proinde magis vel minus cum corporibus motis conspirat. Pendulis igitur in descensu magis re- sistit, in ascensu minus quam pro ratione velocitatis, & ex utraque causa tempus producitur. PROPOSITIO XXVIII. THEOREMA XXIII. Si corpori funependulo in cycloide oscillanti resistitur in ratione mo- mentorum temporis^ erit ejus resistentia ad vim gravitatis ut excessus arcus descensu toto descripti supra arcum ascensu subsequmte descrip- tumy adpenduli longitudinem duplicatam. Designet B C arcum descensu descriptum, C a arcum ascensu de- scriptum, & A a differentiam arcuum : & stantibus quae in proposi- tione XXV constructa & demonstrata sunt, erit vis, qua corpus os- cillans urgetur in loco quovis /?, ad vim resistentiae ut arcus CD ad arcum C O, qui semissis est differentiae illius A a. Ideoque vis, qua corpus oscillans urgetur in cycloidis principio seu puncto altis- simo, id est, vis gravitatis, erit ad resistentiam ut arcus cycloidis inter punctum illud supremum & punctum infimum C ad arcum C O ; id est (si arcus duplicentur) ut cycloidis totius arcus, seu dupla penduli longitudo, ad arcum A a. Q. E. D. 300 DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XXIX. PROBLEMA VI. Posito quod corpori in cycloide oscillanti resistitur in duplicata ratione velocitatis : invenire resistentiam in locis singulis. Sit Ba arcus oscillatione integra descriptus, sitque C infimum cycloidis punctum, 8i C Z semissis arcus cycloidis totius, longitu- dini penduli aequalis; & quaeratur resistentia corporis in loco quo- vis D. Secetur recta infinita O Q m punctis (9, .S, P, Q, ea lege, ut (si erigantur perpendicula OK, S T, P I, QE, centroque O & asymptotis OK, O Q describatur hyperbola TIGE secans perpendic- ula ST^ Ply QE in Ty I & E, & per punctum / agatur A^/^parallela asymptoto O Q occurrens asymptoto OK in Ky & perpendiculis .S T & Q E in L & F) fuerit area hyperbolica P I EQ ad aream hyper- bolicam P I TS ut arcus B C descensu corporis descriptus ad arcum Ca ascensu descriptum, & area I E F 2A aream IL T ut OQ 2id OS, Dein perpendiculo i^ A^ abscindatur area hyperbolica P I N M quse sit ad aream hyperbolicam P lEQ ut arcus CZ ad arcum^Cde- scensu descriptum. Et si perpendiculo RG abscindatur area hy- perbolica P / G^ i?, quae sit ad aream PIEQ ut arcus quilibet CD ad arcum B C descensu toto descriptum ; erit resistentia in loco D O R ad vim gravitatis, ut area ^-^ I EF-^IGH ^d aream PINM. Nam cum vires a gravitate oriundse quibus corpus in locis Z, By D, a urgetur, sint ut arcus CZ, CB, C D, Ca^ & arcus illi sint ut areae UBER SECUNDUS. P I N M. P/EQ, PIGR, PI TS; exponantur tum arcus tum vires per has areas respective. Sit insuper Dd spatium quam minimum a corpore descendente descriptum, & exponatur idem per aream quam minimam RGgr parallelis RG, rg comprehensam ; & pro- ducatur rg ad h, ut sint G H hg, & R Ggr contemporanea arearum IGH.PIG R decrementa. PIGR decrementum RGg. RG ; ideoqueut OR-nHG- ' OQ -IGH ncremen- OQ f E F, erit ad are^ , seu RrxRG. ut HG-'~^ ad OQ I EF ad ORy.GR seu OPy. P I. hoc est (ob a:qualia O ^ X ^ G, O A X HR -OR% GR, ORHK -OPIK, PIHR & PIGR+IGH) ut PIGR + IGH- lEF zA OPIK. , . . O R ,-- Igitur si area I EF- IGH ilcMarY, O R OQ atque areae PIGR decrementum RGgr detur, erit incrementum ares YutP/C7.ff-Y. Quod si V designet vim a gravitate oriundam, arcui describendo C D proportionalem, qua corpus urgetur in /?, & R pro resistentia ponatur; erit V — R vis tota qua corpus urgetur in D. Est itaque incrementum velocitatis ut V — R & particula illa temporis in qua factum est conjunctim : Sed & velocitas ipsa est ut incrementum contemporaneum spatii descripti directe & particula eadem temporis inverse. U nde, cum resistentia per hypothesin sit ut quadratum velocitatis, incrementum resistentiae (per lem. ii) erit ut velocitas & incrementum velocitatis conjunctim, id est, ut momentum spatii & V — R conjunctim ; atque ideo, si momentum spatii detur, ut V — R; id est, si pro vi V scribatur ejus exponens P I G R, & resistentia R exponatur per aliam aliquam aream Z, ul P I G R -Z. Igitur area P I G R per datorum momentorum subductionem uniformiter decrescente, crescunt area Y in ratione P / G R — Y, & area Z in ratione P I G R — Z. Et propterea si areae Y & Z simul incipiant & sub initio squales srnt, hae per additionem asqualium momentorum pergent esse squales, & aequalibus itidem momentis 302 DE AfOTV CORPORUM subinde decrescentes simul evanescent. Et vicissim, si simul incipi- unt & simul evanescunt, ^qualia habebunt momenta & semper erunt eequales : id adeo quia si resistentia Z augeatur. velocitas una cum arcu illo C«, qui in ascensu corporis describitur, diminuetur t & puncto in quo motus omnis una cum resistentia cessat propius accedente ad punctum C. resistentia citius evanescet quam area Y. Et contrarium eveniet ubi resistentia diminuitur. Jam vero area Z incipit desinitque ubi resistentia nulla est, hoc est, in principio motus ubi arcus C D arcui C B squatur & recta RG incidit in rectam Q E, & in fine motus iibi arcus CD arcui Ca zequatur & R G incidit in rectam S T. Et area Y seu 77-7: I E F—I G H incipit desinitque ubi nuUa est, ideoque ubi OQ T ^ If \. \ Ah !• _ ^ E> /^R Q M lEF Sl I G H aequalia sunt : hoc est (per constructionem) ubi recta R G incidit successive in rectas Q E & S T. Proindeque area: illse simul incipiunt & simul evanescunt, & propterea semper sunt aequales. Igitur area -r— I E F~IG H Eequalis est are^ Z, per quam resistentia exponitur, & propterea est ad aream P I N M pcr quam gravitas exponitur, ut resistentia ad gravitatem, Q. E. D. Corol. I. Est igitur resistentia in loco infimo C ad vim gravitatis, OP ut area -^--= I E F ad aream P I N M. Corol. 2. Fit autem niaxima, ubi area P I H R est ad aream lEF ut Oy? ad 0 (2- Eo enim in casu momentum ejus (nimirum P IG R — Y) evadit nullum. LIBER SECUNDUS, 303 Corol, 3. Hinc etiam innotescit velocitas in locis singulis : quippe quae est in subduplicata ratione resistentiae, & ipso motus initio aequatur velocitati corporis in eadem cycloide sine omni resistentia oscillantis. Caeterum ob difficilem calculum quo resistentia & velocitas per hanc propositionem inveniendae sunt, visum est propositionem sequen- tem subjungere. PROPOSITIO XXX. THEOREMA XXIV. Si recta a B {eqtuilis sit cycloidis arcui quem corpus oscillando describit, & ad singula ejus puncta D erigantur perpendicula D K, quce sint ad longitudinem penduli ut resistentia corporis in arcus punctis cor- respondentibus ad vim gravitatis : dico quod differentia inter arcum descensu toto descriptum & arcum ascensu toto subsequepite descriptum^ ducta in arcuum eorundem semisummamy ceqttalis erit arece B K a ^ perpendiculis omnibus D K occupatce. Exponatur enim tum cycloidis arcus, oscillatione integra descrip- tus, per rectam illam sibi aequalem a B, tum arcus qui describere- tur in vacuo per longitudinem A B. Bisecetur A B m C, 8l punc- tum C repraesentabit infimum cycloidis punctum, & erit CD ut AMN » d D vis a gravitate oriunda, qua corpus in D secundum tangentem cycloidis urgetur, eamque habebit rationem ad longitudinem pen- duli quam habet vis in D ad vim gravitatis. Exponatur igitur vis 304 DE MOTU CORPORUM illa per longitudinem C D, & vis gravitatis per longitudinem pen- duli, & si in D E capiatur D K in ea ratione ad longitudinem pen- duli quam habet resistentia ad gravitatem, erit DK exponens resistentiae, Centro C & intervallo C A vel C B construatur semicir- culus B EeA. Describat autem corpus tempore quam minimo spatium Dd, Si erectis perpendiculis ZJ£", rfr circumferentiae occur- rentibus in ^ & - gredientur uniformiter in lineis rectis per motus leg. i, Si viribus aliquibus se mutuo agitant, & vires illje sint ut particularum correspon- dentium diametri inverse & quadrata velocitatum directe ; quoniam particularum situs sunt similes & vires proportionalcs, vircs totac quibus particulx correspondentes agitantur. ex viribus singulis LIBER S£CVNDl'S. agkantibLis (per leguni coroUarium secundum) composita:, similes liabebunt determinationes, periride ac si centra inter particulas similiter sita respicercnt; & erunt vires illae totas: ad invicem ut vires singulEe componentes, hoc est, ut correspondentium particularum diametri inverse, & quadrata vclocitatum directc : & propterea efficient ut correspondentes particulo; figuras simiies describere pergant. Hsc ita se habebunt (per corol. i & 8 prop. rv lib. i) si modo centra illa quiescant Sin moveantur, quoniam ob translationum similitu- dinem, similes manent eorum situs inter systematum particulas ; similes inducentur mutationes in figuris quas particula^ dcscribunt. Similes igitur enmt correspondentium & similiiim particularum motus usque ad occursus suos primos, & proptcrea similes occursus, & similes reflexiones, & subinde (per jam ostensa) similes motus inter se donec iterum in se mutuo inciderint, & sic deinceps in infinitum. Q. E. D. CoroL I. Hinc si corpora duo quEvis, quse similia sint & ad systematum particulas correspondentes similiter sita, inter ipsas tem- poribus proportionalibus similiter moveri incipiant, sintque eorum magnitudines ac densitates ad invicem ut magnitudines ac densitates correspondentium particularum : hs;c pergent temporibus propor- tionalibus similiter moveri. Est enim eadem ratio partium majorum systematis utriusque atque particularum. Corol. 2. Et si similes & similiter positae systematum partes omnes quiescant inter se : & earum duai, quae CKteris majores sint. & sibi mutuo in utroque systemate correspondeant, secundum lineas similiter sitas simili cum motu utcunque moveri incipiant : hse similes in reli- quis systematum partibus excitabunt motus, & pergent inter ipsas temporibus proportionalibus similiter moveri ; atque ideo spatia diametris suis proportionalia describere. PROPOSITIO XXXIII. THEOREMA XXVII. lisdem posiiis, dico quod systematum partes majores resisttintur in ratione coviposila ex duplicata ratione velocitatum snarum & duplicata ratione diametrorum & ratione de7tsitaiis partium syste- maium. Nam resistentia oritur partim ex viribus centripetis vel centri- 320 DE MOTV CORPORVM fugis quibus particuLt; systematum se mutuo agitant, parlini ex occur- sibus & reflexionibus parlicukrum & partium majorum. Prioris autem generis resistentiae sunt ad invicem ut vires totEc motrices a quibus oriuntur, id est, ut vires tots acceleratrices & quantitates materi^ in partibus correspondentibus ; iioc est (per hypothesin) ut quadrata velocitatum directe & distantia; particularum correspon- dentium inverse & quantitates materia; in partibus correspondentibus directe : ideoque cum distantiae particularum systematis unius sint ad distantias correspondentes partJcularum alterius, ut diameter par- ticulae vel partis in systemate priore ad diametnim particulae vel partis correspondentis. in altero, & quantitates materiie sint ut den- sitates partium & cubi diametrorum ; resistentix' sunt ad invicem ut quadrata velocitatum & quadrata diametrorum & densitates partium systematum. Q. E. D. Posterioris generis resistentiie sunt ut re- flexionum correspondentium numeri & vires conjunctim. Numeri autem reflexionuni sunt ad inviccm ut velocitates partium corre- spondentium directe, & spatia inter eanim reflexiones inverse. Et vires refle,xionum sunt ut velocitates & magnitudines & dcnsitates partium correspondentium conjunctim ; id est, ut velocJtates & dia- metronim cubi & densitates partium. Et conjunctis his omnibus rationibus, resistenti^e partium correspondentium siint ad invicem ut quadrata velocitatum S: quadrata diametronim & densitatcs partium conjunctim. Q. E. D. Corol. I. Igitur si systemata illa sint fluida duo elastica ad modum aeris, & partes eorum quiescant inter se : corpora autem duo similta & partibus fluidorum qiioad magnitudinem & densitatem propor- tionalia, & inter partes illas similiter posita, secundum lineas similiter positas utcunque projiciantur ; vires autem acceleratrices, quibus par- ticuls fluidorum se mutuo agitant, sint ut corporum projectonim diametri inverse, & quadrata velocitatum directe : corpora illa lem- poribus proportionalibus similes excitabunt motus in fluidis, & spatia similia ac diametris suis proportionalia describenL Corol. 2. 1'roinde in eodem fluido projectile velox resistentiam patitur. quc^E est in duplicata ratione velocitatis quam proxime. Nam si vires, quibus particulx distantes se mutuo agitant, augercntur in duplicata rationc velocitatis, resistentia foret in eadcm ralione dupli- cata accurate ; ideoque in medio, cujus partes ab inviccm t^jstan- agitaiit, resistentia est in du|jhcata ratione velocitatis accurate. Sunto igttur mecHa tria A, B, C, ex partibus similibus & iequallbiis & secundum distantias xquales regailariter dispositis constantia. Partes mediorum A & B fugiant se mutuo viribus qu^e sint ad invicem ut T^^ K, illae medli C ejusmodi viribus omnino destituantur. Et si corpora quatuor Kqualia /?, B, F, G in liis medils moveantur, priora duo D &. E m prloribus duobus A & B, & altera duo F & G m tertio C; sitque velocltas corporis D ad velocitatem corporls ^, & velocitas corporisy^ad velocltatem corf>oris G m subduplicata ratione virium T ad vlres V: reslstentia corporis D erlt ad resistentiam corporis £, & reslstentia corporls F ad resistentlam corporls G, in velocitatum ratlone duplicata ; & propterea resistentla corporis D erlt ad reslstentiam corporis /*' ut resistentia corporis E ad resistentiam corporis G. Sunto corpora D 8l F asqiiivelocia ut & corpora ^ & G ; & augendo velocitates corporum D & F in ratlone quacunque, ac dlmlnuendo vires par- ticularum medii B In eadem ratlone duplicata, accedet medium B ad formam & condltionem medli C pro llbitu, & idcirco reslstenti^e corporum Eequalium & aequiveloclum F & G m hls medils, perpetuo accedent ad sequalltatem, Ita ut earum differentla evadat tandem minor quam data qusvis. Proinde cum resistentls corporum D & F sint ad invicem ut reslstentice corporum £ & G, accedent etiam h^ similiter ad rationem sequalltatls. Corporum Igitur D & F, ubi velocisslme moventur, resistenti^ sunt aequales quam proxime : & propterea cum resistentla corporis F slt in duplicata ralione velocitatis, erit resistentia corporis D In eadem ratione quam prox- ime. Coro/. 3. Corporis in fluido quovls elaslico veloclsslme motl eadem fere est reslstentia ac si partes fluidi vlribus suis centrlfugls destitue- rentur, seque mutuo non fugerent : sl modo fluldi vls elastica ex particularum virlbus centrifugis orlatur, & velocitas adeo magna sit ut vires non habeant satis tcmporls ad agendum. Corol. 4. Prolnde cum resistentia similium & aequivelocium cor- ponim, in medio cujus partes distantes se mutuo non fugiunt, slnt \it quadrata dlametrorum; sunt etiam Eequlvelocium & celerrime motonim corporum reslstenti^ in fluido elastico ut quadrata diametrorum quam proxime. 322 DE MOTU COEPORUM CoroL 5. Et cum corpora similia, aequalia & aequivelocia, in me- diis ejusdem densitatis, quorum particulse se mutuo non fugiunt, sive particulae illae sint plures & minores, sive pauciores & majores, in aequalem materiae quantitatem temporibus aequalibus impingant, eique aequalem motus quantitatem imprimant, & vicissim (per motus legem tertiam) aequalem ab eadem reactionem patiantur, hoc est, aequaliter resistantur : manifestum est etiam quod in ejusdem densi- tatis fluidis elasticis, ubi velocissime moventur, aequales sint eorum resistentiaj quam proxime; sive fluida illa ex particulis crassioribus constent, sive ex omnium subtilissimis constituantur. Ex medii sub- tilitate resistentia projectilium celerrime motorum non multum dimi- nuitur. CoroL 6. Haec omnia ita se habent in fluidis, quorum vis elastica ex particularum viribus centrifugis originem ducit. Quod si vis illa aliunde oriatur, veluti ex particularum expansione ad instar lanae vel ramorum arborum, aut ex alia quavis causa, qua motus particularum inter se redduntur minus liberi : resistentia, ob minorem medii fluidi- tatem, erit major quam in superioribus coroUariis. PROPOSITIO XXXIV. THEOREMA XXVIII. Si globus & cylindrus cequalibus diametris descripii, in medio raro ex particulis cequalibus & ad cequales ab invicem distantias libere dis- positis constantCy secundum plagam axis cylindri, ceqtiali cum veloci- tate moveantur : erit resistentia globi duplo minor quam resistentia cylindri. Nam quoniam actio medii in corpus eadem est (per legum corol. 5) sive corpus in medio quiescente moveatur, sive medii particulae eadem cum velocitate impingant in corpus quiescens : consideremus corpus tanquam quiescens, & videamus quo impetu urgebitur a medio movente. Designet igitur A B K I corpus sphaericum centro C semidiametro C A descriptum, & incidant particulae medii data cum velocitate in corpus illud sphaericum, secundum rectas ipsi A C parallelas: sitque FB ejusmodi recta. In ea capiatur L B semi- diametro C B aequalis, & ducatur B D quae sphaeram tangat in B, lv\ KC 8l B D demittantur perpendiculares B EyL D.Sa vis qua par- LIBER SECUNDUS. 323 ticula medii, secundum rectam FB oblique Incidendo, globum ferit in B, erit ad vim qua particula eadem cyllndrum ON GQ axe A C I circa globum descriptum perpendiculariter feriret in b, ut L D ad LB vel BE ad BC. Rursusefficacia hujus vis ad movendum globum secundum incidentiEe suse plagam FB vel A C, est ad ejusdem effi- caciam ad movendum globum se- cundum plagam determinationis sus, id est, secundum plagam rec- tss B C qua globum directe urget ut BE ^d BC. Et conjunctis rationibus, efficacia particulse in globum secundum rectam FB oblique incidentis, ad movendum eundem secundum plagam inci- dentia;su^, est ad efficaciam par- ticula ejusdem secundum eandem rectam in cylindrum perpendicu- lariter incidentis, ad ipsum movendum in plagam eandem, \it B E quadratum ad ^ C quadratum. Quare si in b E, qua; perpendicularis est ad cylindri basem circularem N A O & a^qualis radio A C, sum- atur ^^ffiqualis - — -^ — '-: erit b H zA bE ut efTectus particulas in globum ad effectum particuls in cylindrum. Et propterea solidum quod a rectis omnibus b H occupatur erit ad solidum quod a rectis omnibus b E occupatur, ut effectus partlculamm omnium in globum ad effectum partlcularum omnium in cylindrum. Sed solidum prius est parabolois vertice C, axe C A & latere recto C A descrlptum, & solidum posterius est cylindrus parabololdi circumscriptus: & notum est quod parabolois sit semissis cylindri circumscripti. Ergo vis tota medii in globum est duplo minor quam ejusdem vis tota in cylindrum. Et propterea sl particulse medii quiescerent, & cylindrus ac globus sequali cum velocitate moverentur, foret resistentia globi duplo mlnor quam reslstentia cylindri. Q.E.D. Scholium. Eadem methodo figuras alise inter se quoad resistentiam comparari possunt, eaeque inveniri quje ad motus suos in mediis resistentibus continuandos aptiores sunt. Ut si base circulari C E B H, quse centro 324 DE MOTU CORPORUM O, radio O C describitur, & altitudine O D, construendum sit frustum coni CBGF, quod omnium eadem basi & altitudine constructorum & secundum plagam axis sui versus D progredientium frustorum e minime resistatur : biseca altitudinem OD in ^ & produc OQ ^A S m\. ^\t Q S sequalis QC, Si. erit S vertex coni cujus frustum quaeritur. Unde obiter, cum angulus CSB semper slt acutus, consequens est, quod si solidum A D B E convolutione figune ellipticse vel ovalis A D B E circa axem AB factageneretur, & tangatur figura generans a rectis tribus FG, G H, H I in punctis F, B &l I, ea lege \xt G H sit perpendicularis ad axem in puncto contactus B, & FG, H I cum eadem G^ //" contineant angulos FGB, ^/f/graduum 135, solidum, quod convolutione figurse A DFG H I E circa axem eundem ^^ generatur, minus resistitur quam soUdum prius; si modo utrumque secundum plagam axis sui A B progrediatur, & utriusque terminus B prEecedat. Quam quidem propositionem in construendis navibus non inutilem futuram esse censeo. Quod si figura D N FG ejusmodi sit curva, ut, si ab ejus puncto quovis A'" ad axem A B demittatur perpendiculum N M, 8i 3i puncto dato G ducatur recta G R quae parallela sit rectse figuram tangenti in N, & axem productum secet in B. fuerit M N ad G R ut C R cub. ad ^BRy.GBg; solidum quod figune hujus revolutione circa axem A B facta describitur, in medio raro prxdicto ab A ver- LIBER SECUNDUS, 325 sus B movendo, minus resistetur quam aliud quodvis eadem longitu- dine & latitudine descriptum solidum circulare. PROPOSITIO XXXV. PROBLEMA VII. Si medium rarum ex particulis quam minimis guiescentibus cequalidus & ad (Bquales ab invicem distantias libere dispositis constet : invenire resistentiam globi in hoc medio uniformiter progredientis. Cas. I. Cylindrus eadem diametro & altitudine descriptus pro- gredi intelligatur eadem velocitate secundum longitudinem axis sui in eodem medio. Et ponamus quod particulae medii, in quas globus vel cylindrus incidit, vi reflexionis quam maxima resiliant Et cum resistentia globi (per propositionem novissimam) sit duplo minor quam resistentia cylindri, & globus sit ad cylindrum ut duo ad tria, & cylindrus incidendo perpendiculariter in particulas, ipsas- que quam maxime reflectendo, duplam sui ipsius velocitatem ipsis communicet : cylindrus, quo tempore dimidiam longitudinem axis sui uniformiter progrediendo describit, communicabit motum parti- culis, qui sit ad totum cylindri motum ut densitas medii ad densi- tatem cylindri ; & globus, quo tempore totam longitudinem diame- tri suae uniformiter progrediendo describit, communicabit motum eundem particulis ; & quo tempore duas tertias partes diametri suse describit, communicabit motum particulis, qui sit ad totum globi motum ut densitas medii ad densitatem globi. Et propterea globus resistentiam patitur, quae sit ad vim qua totus ejus motus vel auferri possit vel generari quo tempore duas tertias partes diametri suae uniformiter progrediendo describit, ut densitas medii ad densitatem globi. Cas. 2. Ponamus quod particulae medii in globum vel cylindrum incidentes non reflectantur; & cylindrus incidendo perpendiculariter in particulas simplicem suam velocitatem ipsis communicabit, ideoque resistentiam patitur duplo minorem quam in priore casu, & resistentia globi erit etiam duplo minor quam prius. Cas. 3. Ponamus quod particulae medii vi reflexionis neque maxima neque nulla, sed mediocri aliqua resiliant a globo ; & resistentia globi 326 DE MOTU CORPORUM erit in eadem ratione mediocri inter resistentiam in primo casu & resistentiam in secundo. Q. E. /. CoroL I. Hinc si globus & particulae sint infinite dura, & vi omni elastica & propterea etiam- vi omni reflexionis destituta : resistentia globi erit ad vim qua totus ejus motus vel auferri possit vel generari, quo tempore globus quatuor tertias partes diametri suae describit, ut densitas medii ad densitatem globi. Corol, 2. Resistentia globi, caeteris paribus, est in duplicata ratione velocitatis. CoroL 3. Resistentia globi, caeteris paribus, est in duplicata ratione diametri. CoroL 4. Resistentia globi, caeteris paribus, est ut densitas medii. CoroL 5. Resistentia globi est in ratione quae componitur ex duplicata ratione velocitatis & duplicata ratione diametri & ratione densitatis medii. CoroL 6. Et motus globi cum ejus resistentia sic exponi potest. Sit A B tempus quo globus per resistentiam suam uniformiter con- tinuatam totum suum motum amittere potest. Ad AB erigantur perpendicula AD, BC Sitque BC motus ille totus, & per punctum C asymptotis AD^ AB describatur hyperbola CF, Producatur A B ad punctum quodvis E. Erigatur per- pendiculum^T^hyperbolae occurrens in F. Compleatur parallelogrammum CBEG, & agatur AF ipsi BC occurrens in //. Et si globus tempore quovis BE, motu suo primo BC uniformiter continuato, in medio non resistente describat spatium CBEG per aream parallelogrammi expositum, idem in medio resistente describet spatium CBEF per aream hyperbolae expositum, & motus ejus in fine temporis illius exponetur per hyperbolae ordi- natam EF, amissa motus ejus parte FG. Et resistentia ejus in fine temporis ejusdem exponetur per longitudinem BH, amissa resistentiae parte CH. Patent haec omnia per corol. i & 3 prop. v lib. II. Corol. 7. Hinc si globus tempore T per resistentiam R uniformiter continuatam amittat motum suum totum M : idem globus tempore / in medio resistente, per resistentiam R in duplicata velocitatis ratione decrescentem, amittet motus sui M partem ^ , ma- LIBER SECUNDUS. 32? nente parte =, — ; & describet spatium quod sit ad spatium motu uniformi M eodem tempore t descriptum, ut logarithmus numeri Z. multiplicatus per numerum 12,302585092994 est ad numerum =, propterea quod area hyperboHca B CFE est ad rectangulum BCGE in hac proportione. ScltoUum. In hac propositione exposui resistentiam & retardadonem projec- tilium sphsericorum in mediis non continuis, & ostendi quod hiec resistentia sit ad vlm qua totus globt motus vel tolli possit vel gene- rari quo tempore globus duas tertias diametri su £ P Q 1 1 F S r LIBER SECUNDUS, 339 \PQq ad E Fq semel, & ratione E Fq^P Qq ad EFq bis : resistentia cylindri erit ad vim qua totus ejus motus, interea dum longitudinem L describit, vel toUi possit vel generari, ut densitas medii ad densitatem cylindri. Scliolium. In hac propositione resistentiam investigavimus quae oritur a sola magnitudine transversae sectionis cylindri, neglecta resistentiae parte qu3e ab obliquitate motuum oriri possit Nam quemadmodum in casu primo propositionis xxxvi obliquitas motuum, quibus partes aquae in vase undique convergebant in foramen E F^ impedivit effluxum aquae illius per foramen : sic in hac propositione, obliquitas motuum, quibus partes aquae ab anteriore cylindri termino pressae, cedunt pressioni & undique divergunt, retardat eorum transitum per loca in circuitu termini illius antecedentis versus posteriores partcs cylindri, efficitque ut fluidum ad majorem distantiam com- moveatur & resistentiam auget, idque in ea fere ratione qua effluxum aquae e vase diminuit, id est, in ratione duplicata 25 ad 21 circiter. Et quemadmodum, in propositionis illius casu primo, effecimus ut partes aquae perpendiculariter & maxima copia transirent per foramen E F, ponendo quod aqua omnis in vase quae in circuitu cataractae congelata fuerat, & cujus motus obliquus erat & inutilis, maneret sine motu : sic in hac propositione, ut obliquitas motuum tollatur, & partes aquae motu maxime directo & brevissimo cedentes facillimum praebeant transitum cylindro, & sola maneat resistentia, quae oritur a magnitudine sectionis transversae, quaeque diminui non potest nisi diminuendo diametrum cylindri, concipiendum est quod partes fluidi, quarum motus sunt obliqui & inutiles & resistentiam creant, quiescant inter se ad utrumque cylindri terminum, & cohaereant & cylindro jungantur. SitABCjD ^^ rectangulum, & sint A E & BE arcus duo parabolici axe A B ' descripti, latere autem recto quod e* E sit ad spatium H G, describendum ^ ^ a cylindro cadente dum velocitatem suam acquirit, ut H G 2A lA B. Sint etiam CF & DF arcus alii duo parabolici, axe CD & latere 340 DE MOTU CORPORUM *E D B recto quod sit prioris lateris recti quadruplum descripti ; & con- volutione figurae circum axem E F generetur solidum cujus media pars A B D C six, cylindrus de quo agimus, & partes extremae A B E & C D E contineaint partes fluidi inter se quiescentes & in corpora duo rigida concretas, quae cylindro utrinque tanquam caput & cauda adhaerean t. E t solidi EA CFDBy ^ ^ ^ secundum longitudinem axis sui FE in partes versus E progred- ientis, resistentia ea erit quamprox- #* — ime quam in hac propositione descripsimus, id est, quae rationem illam habet ad vim qua totus cylindri motus, interea dum longitudo i^A C motu illo uniformiter continuato describatur, vel toUi possit vel generari, quam densitas fluidi habet ad densitatem cylindri quamproxime. Et hac vi resistentia minor esse non potest quam in ratione 2 ad 3, per corol. 7 prop. xxxvi. L E M M A V. *SV cylindruSy spkcera & spfuerois^ quorum latitudines sunt asqualeSy in medio canalis cylindrici ita locentur successive ut eorum axes cum axe canalis coincidant : hcec corpora fluxum aquce per canalem c^qtialiter impedient. Nam spatia inter canalem & cylindrum, sphaeram & sphaeroidem per quae aqua transit, sunt aequalia : & aqua per aequalia spatia aequaliter transit. Haec ita se habent ex hypothesi, quod aqua omnis supra cylindrum sphaeram vel sphaeroidem congelatur, cujus fluiditas ad celerrimum aquae transitum non requiritur, ut in corol. 7 prop. xxxvi explicui. UBER SECUNDUS. L E M M A VI. lisdem positis. eorpora pradicta eequaliter urgeniur ah aqiia per catia lem fluente. Patet per lemma v & motus legem tertiam. Aqua utique & corpora se mutuo tequaliter agunt. L E M M A VII. Si aqtia quiescat in canali, & ksc corpora in partes contrarias (eqnali velociiale per canalem feranttir : a^quates erunt eorum resislenlice inter se. Constat ex lemmate superiore, nam motus relativi iidem inter se manent. Scholiu7tt. Eadem est ratio corporum omnium convexorum & rotundorum, quorum axes cum axe canalis coincldunt. Diflerentia aliqua ex majore vel minore frictione oriri potest ; sed in his lemmatis corpora esse politissima supponimus, S: medii tenacitatem & frictionem esse nullam, & quod partes fluidi, quie motibus suis obliquis & superfluis fluxum aqux per canalem perturbare, impedire & retardare possunt, quiescant inter se tanquam gelu constrict^e, & corporibus ad ipsorum partes anticas & posticas adharreant, perinde ut in scholio propositio- nis prascedentis exposui. Agitur enim in sequentlbus de resistentia omnium minima quam corpora rotunda, datis maximis sectionibus transversis descripta, habere possunt. Corpora fluidis innatantia, ubi moventur in directum, efiiciunt ut fluidum ad partem anticam ascendat, ad posticam subsidat, prae- sertim si figura sint obtusa ; & inde resistentiam paulo majorem sentiunt quam si capite & cauda sint acutis, Et corpora in fluidis elasticis mota, si ante & post obtusa sint, fluidum paulo magis condensant ad anticam partem & paulo magis relaxant ad posticam ; & inde resistentiam paulo majorem sentiunt quam si capite & cauda sint acutis. Sed nos in his lemmatis & propositionibus non agimus 342 DE MOTU CORPOR UM de fluidis elasticis, sed de non elasticis ; non de insidentibus fluido, sed de alte immersis. Et ubi resistentia corporum in fluidis non elasticis innotescit, augenda erit haec resistentia aliquantulum tam in fluidis elasticis, qualis est aer, quam in superficiebus fluidorum stagnantium, qualia sunt maria & paludes. PROPOSITIO XXXVIII. THEOREMA XXX. Globi, in fluido compresso infinito & non elastico unifonniter progredientis^ resistentia est ad vim qua totus ejus motus^ quo tempore octo tertias partes diametri sucb describit, vel tolli possit vel generari^ ut densitas fluidi ad densitatem globi quamproxime, Nam globus est ad cylindrum circumscriptum ut duo ad tria ; & propterea vis illa, quae toUere possit motum omnem cylindri interea dum cylindrus describat longitudinem quatuor diametrorum, globi motum omnem toUet interea dum globus describat duas tertias partes hujus longitudinis, id est, octo tertias partes diametri propriae. Resistentia autem cylindri est ad hanc vim quamproxime ut densitas fluidi ad densitatem cylindri vel globi per prop. xxxvii & resistentia globi aequalis est resistentiae cylindri per lem. v, vi, vii. Q.E.D. CoroL I. Globorum, in mediis compressis infinitis, resistentiae sunt in ratione quae componitur ex duplicata ratione velocitatis & duplicata ratione diametri & ratione densitatis mediorum. CoroL 2. Velocitas maxima quacum globus, vi ponderis sui comparativi, in fluido resistente potest descendere, ea est quam acquirere potest globus idem, eodem pondere, sine resistentia cadendo & casu suo describendo spatium quod sit ad quatuor tertias partes diametri suae ut densitas globi ad densitatem fluidi. Nam globus tempore casus sui, cum velocitate cadendo acquisita, describet spatium quod erit ad octo tertias diametri suae, ut densitas globi ad densitatem fluidi : & vis ponderis motum hunc generans erit ad vim quae motum eundem generare possit, quo tempore globus octo tertias diametri suae eadem velocitate describit, ut densitas LIBER SECUNDUS. 343 fluidi ad densitatem globi ; ideoque per hanc propositionem, vis ponderis aequalis erit vi resistentiae, & propterea globum accelerare non potest. Corol. 3. Data & densitate globi & velocitate ejus sub initio motus, ut & densitate fluidi compressi quiescentis in qua globus movetur ; datur ad omne tempus & velocitas globi & ejus resistentia & spatium ab eo descriptum, per corol. 7 prop. xxxv. CoroL 4. Globus in fluido compresso quiescente ejusdem secum densitatis movendo dimidiam motus sui partem prius amittet quam longitudinem duarum ipsius diametrorum descripserit, per idem corol. 7. PROPOSITIO XXXIX. THEOREMA XXXI. Globiy per fluidunt in canali cylindrico clausum & compressum uniformiter progredientis, resistentia est ad vim, qua totus ejus motus^ interea dum octo tertias partes diametri suce describit^ vel ge7ierari possit vel tolliy in ratione guce componitur ex ratione orificii. canalis ad excessum hujus orificii supra dimidium circuli maximi globiy & ratione duplicata orificii canalis ad excessum hujus orificii supra circulum maximum globiy & ratione densitatis fluidi ad densitatem globi guam- proxime. Patet per corol. 2 prop. xxxvii : procedit vero demonstratio quemadmodum in propositione prsecedente. Scholium. In propositionibus duabus novissimis (perinde ut in lem. v) suppono quod aqua omnis congelatur quae globum praecedit, & cujus fluiditas auget resistentiam globi. Si aqua illa omnis liquescat, augebitur resistentia aliquantulum. Sed augmentum illud in his propositionibus parvum erit & negligi potest, propterea quod convexa superficies globi totum fere ofiicium glaciei faciat. 344 D^ MOTU CORPORUM PROPOSITIO XL. PROBLEMA IX. Globi, in medio fiiiidisstmo compresso progredientis, invetiire resistentiam per pJianonmia. Sit A pondus globi in vacuo, B pondus ejus in medio resistente, D diameter globi, F spatium quod sit ad j D ut densitas globi ad densitatem medii, id est, ut A ad A — B, G tempus quo globus pondere B sine resistentia cadendo describit spatium F, & H velocitas quam giobus hocce casu suo acquirit. Et*erit H velocitas maxima quacum globus, pondere suo B, in medio resistente potest descendere, per corol. 2 prop. xxxviii : & resistentia, quam globus ea cum velocitate descendens patitur, asqualis erit ejus ponderi B : resistentia vero, quam patitur in alia quacunque velocitate, erit ad pondus B in duplicata ratione velocitatis hujus ad velocitatem illam maximam H, per corol. i prop. xxxviii. HiEC est resistentia qus oritur ab inertia materiffi fluidi. Ea vero quae oritur ab elasticitate, tenacitate, & frictione partium ejus, sic investigabitur. Demittatur globus ut pondere suo B in fluido descendat ; & sit P tempus cadendi, idque in minutis secundis si tempus G in minutis secundis habeatur. Inveniatur numerus absolutus N qui con- 2 P gruit logarithmo 0,4342944819 -p-, sitque L logarithmus numeri N + i N— I — j^ — : & velocitas cadendo acquisita erit ^;." - H, altitudo autem 2PF descripta erit-p 1,3862943611 ^4-4,605170186^^. Si fluidum satis profundum sit, negligi potest terminus 4,605 1 70 1 86 L F ; 2PF & erit -t; 1,386294361 1 F altitudo descripta quamproxime. Pa- tent h^c per libri secundi propositionem nonam & ejus corollaria. ex hypothesi quod globus nullam aliam patiatur rcsistentiam nisi qua; oritur ab inertia materia:. Si vero aliam insuper resistentiam patiatur. descensus erit tardior, & ex retardatione inngtescet quantitas hujus resistentia:. LIBER SECUNDUS. 345 Ut corporis in fluido cadentis velocitas & descensus facilius innotescant, composui tabulam sequentem, cujus columna prima denotat tempora descensus, secunda exhibet velocitates cadendo acquisitas existente velocitate maxima loooooooo, tertia exhibet spatia temporibus illis cadendo descripta, existente 2 F spatio quod corpus tempore G cum velocitate maxima describit, & quarta exhibet spatia iisdem temporibus cum velocitate maxima. descripta. Numeri 2 P in quarta columna sunt -77- , & subducendo numerum 1,3862944— 4,605 1 702 L, inveniuntur numeri in tertia columna, & multiplicandi sunt hi numeri per spatium F ut habeantur spatia cadendo descripta. Quinta his insuper adjecta est columna, quae continet spatia descripta iisdem temporibus a corpore, vi ponderis sui comparativi B, in vacuo cadente. Tempora Velocitates cadcntis Spatia cadendo descripta Spatia motu Spatia cadendo injluido. in fluido. maximo descripta. descripta in vacuo. 0,001 G 99999fJ 0,000001 F 0,002 F 0,000001 F 0,01 G 999967 0,0001 F 0,02 F 0,0001 F 0,1 G 9966799 0,0099834 F 0,2 F 0,01 F 0,2 G 19737532 0,0397361 F 0,4 F 0,04 F 0,3 G 29131261 0,0886815 F 0,6 F 0,09 F 0,4 G 37994896 0,1559070 F 0,8 F 0,16 F 0,5 G 46211716 0,2402290 F • 1,0 F 0,25 F 0,6 G 53704957 0,3402706 F 1,2 F 0,36 F 0,7 G 60436778 0,4545405 F 1,4 F 0,49 F 0,8 G 66403677 0,5815071 F 1,6 F 0,64 F 0,9 G 71629787 0,7196609 F 1,8 F 0,81 F I G 76159416 0,8675617 F 2 F I F 2 G 96402758 2,6500055 F 4 F 4 F 3 G 99505475 4,6186570 F 6 F 9 F 4G 99932930 6,6143765 F 8 F 16 F 5 G 99990920 8,6137964 F 10 F 25 F 6 G 99998771 10,6137179 F 12 F 36 F 7 G 99999834 12,6137073 F 14 F 49 F 8 G 99999980 14,6137059 F 16 F 64 F 9 G 99999997 16,6137057 F 18 F 81 F 10 G 99999999I 18,6137056 F 20 F 100 F Scholium. Ut resistentias fluidorum investigarem per experimenta, paravi 346 DE MOTU CORPORUM vas ligneum quadratum, longitudine & latitudine interna digitorum novem pedis Londinensis, profunditate pedum novem cum semisse, idemque implevi aqua pluviali ; & globis ex cera & plumbo incluso formatis, notavi tempora descensus globorum, existente descensus altitudine 112 digitorum pedis. Pes solidus cubicus Londinensis continet 76 libras Romanas aquae pluvialis, & pedis hujus digitus solidus continet || uncias librae hujus seu grana 253^ ; & globus aqueus diametro digiti unius descriptus continet grana 132,645 in medio aeris, vel grana 132,8 in vacuo ; & globus quilibet alius est ut excessus ponderis ejus in vacuo supra pondus ejus in aqua. Exper, I. Globus, cujus pondus erat 156]^ granorum in aere & 77 granorum in aqua, altitudinem totam digitorum 1 1 2 tempore minutorum quatuor secundorum descripsit. Et experimento repe- tito, globus iterum cecidit eodem tempore minutorum quatuor secundorum. Pondus globi in vacuo est 156^ gran. & excessus hujus ponderis supra pondus globi in aqua est 79 J| gran. Unde prodit globi diameter 0,84224 partium digiti. Est autem ut excessus ille ad pondus globi in vacuo, ita densitas aquae ad densitatem globi, & ita partes octo tertise diametri globi (vi^. 2,24597 dig.) ad spatium 2 F, quod proinde erit 4,4256 dig. Globus tempore minuti unius secundi, toto suo pondere granorum 156^!, cadendo in vacuo describet digitos 193^; & pondere granorum 77, eodem tempore, sine resistentia cadendo in aqua describit digitos 95,219; & tempore G, quod sit ad minutum unum secundum in subduplicata ratione spatii F seu 2,2128 dig, ad 95,219 dig. describet 2,2128 dig. & velocitatem maximam H acquiret quacum potest in aqua descendere. Est igitur tempus G o'', 15 244. Et hoc tempore G, cum velocitate illa maxima H, globus describet spatium 2 F digitorum 4,4256; ideoque tempore minutorum quatuor secundorum describet spatium digitorum 116,1245. Subducatur spatium 1,3862944 F seu i,o6y6 dig. & manebit spatium 113,0569 digitorum quod globus cadendo in arqua, in vase amplissimo, tempore minutorum qua- tuor secundorum describet. Hoc spatium, ob angustiam vasis lignei praedicti, minui debet in ratione quae componitur ex LIBER SECUNDUS. 347 subduplicata ratione orificii vasis ad excessum orificii hujus supra semicirculum maximum globi & ex simplici ratione orificii ejusdem ad excessum ejus supra circulum maximum globi, id est, in ratione I ad 0,9914. Quo facto, habebitur spatium 112,08 digitorum, quod globus cadendo in aqua in hoc vase ligneo tempore minutorum quatuor secundorum per theoriam describere debuit quamproxime. Descripsit vero digitos 1 1 2 per experimentum. Exper. 2. Tres globi aequales, quorum pondera seorsim erant 76 j granorum in aere & 5^-^ granorum in aqua, successive demitte- bantur; unusquisque cecidit in aqua tempore minutorum secun- dorum quindecim, casu suo describens altitudinem digitorum 112. Computum ineundo prodeunt pondus globi in vacuo 76^^ gran. excessus hujus ponderis supra pondus in aqua 71-JI gran. diameter globi 0,81296 dig. octo tertiae partes hujus diametri 2,16789 dig. spatium 2 F 2,3217 dig. spatium quod globus pondere ^^^ gran. tempore i'' sine resistentia cadendo describat 12,808 dig. & tempus G o'',30i056. Globus igitur, velocitate maxima quacum potest in aqua vi ponderis 5^\g^an. descendere, tempore 0^^301056 describet spatium 2,3217 dig. & tempore 15'' spatium 115,678 dig. Subducatur spatium 1,3862944 F seu 1,609 ^^^- & manebit spatium 114,069 dig. quod proinde globus eodem tempore in vase latissimo cadendo describere debet. Propter angustiam vasis nostri detrahi debet spatium 0,895 dig. circiter. Et sic manebit spatium 113,174 dig. quod globus cadendo in hoc vase, tempore 1 5'' describere debuit per tlieoriam quamproxime. Descripsit vero digitos 112 per experi- mentum. Differentia est insensibilis. Exper. 3. Globi tres aequales, quorum pondera seorsim erant 121 gran. in aere & i gran. in aqua, successive demittebantur ; & cadebant in aqua temporibus 46'^ 47'', & 50'^ describentes altitudinem digitorum 112. Per theoriam hi globi cadere debuerunt tempore 40'^ circiter. Quod tardius cecidenmt, utrum minori proportioni resistentiae, quae a vi inertiae in tardis motibus oritur, ad resistentiam quae oritur ab aliis causis tribuendum sit; an potius bulluh*s nonnullis globo adhaerentibus, vel rarefactioni cerae ad calorem vel tempestatis vel manus globum demittentis, vel etiam erroribus insensibilibus in 348 DE MOTU CORPORUM ponderandis globis in aqua, incertum esse puto. Ideoque pondus globi in aqua debet esse plurium granorum, ut experimentum certum & fide dignum reddatur. Exper. 4. Experimenta hactenus descripta coepi, ut investigarem resistentias fluidorum, antequam theoria in propositionibus proxime praecedentibus exposita mihi innotesceret. Postea, ut theoriam inventam examinarem, paravi vas ligneum latitudine interna digitorum 81, profunditate pedum quindecim cum triente. Deinde ex cera & plumbo incluso globos quatuor formavi, singulos pondere 1 39» granorum in aere & *]\ granorum in aqua. Et hos demisi ut tempora cadendi in aqua per pendulum, ad semi-minuta secunda oscillans, mensurarem. Globi, ubi ponderabantur & postea cadebant, frigidi erant & aliquamdiu frigidi manserant; quia calor ceram rarefacit, & per rarefactionem diminuit pondus globi in aqua, & cera rarefacta non statim ad densitatem pristinam per frigus reducitur. Antequam caderent, immergebantur penitus in aquam ; ne pondere partis alicujus ex aqua extantis descensus eorum sub initio acceleraretur. Et ubi penitus immersi quiescebant, demitte- bantur quam cautissime, ne impulsum aliquem a manu demittente acciperent. Ceciderunt autem successive temporibus oscillationum 471» 48^, 50 & 51, describentes altitudinem pedum quindecim & digitorum duorum. Sed tempestas jam paulo frigidior erat quam cum globi ponderabantur, ideoque iteravi experimentum alio die, & globi ceciderunt temporibus oscillationum 49, 491, 50 & 53, ac tertio temporibus oscillationum 491, 50, 51 & 53. Et experimento saepius capto, globi ceciderunt maxima ex parte temporibus oscillationum 491 & 50. Ubi tardius cecidere, suspicor eosdem retardatos fuisse impingendo in latera vasis. Jam computum per theoriam ineundo, prodeunt pondus globi in vacuo 1392 granorum. Excessus hujus ponderis supra pondus globi in aqua 132J1. gran. Diameter globi 0,99868 dig, Octo tertiae partes diametri 2,66315 dig. Spatium 2 F 2,8066 dig, Spatium quod globus pondere 7^ granorum, tempore minuti unius secundi, sine resistentia cadendo describit 9,88164 dig, Et tempus G 0^^376843. Globus igitur, velocitate maxima, quacum potest in aqua vi ponderis 7^ granorum descendere, tempore 0^^,376843 de- LIBER SECUNDUS, 34^ scribit spatium 2,8066 digitorum, & tempore i" spatium 7,44766 digitorum, & tempore 25" seu oscillationum 50 spatium 186,1915 dig. Subducatur spatium 1,386294 F, seu 1,9454 dig. & manebit spatium 184,2461 dig. quod globus eodem tempore in vase latissimo describet. Ob angustiam vasis nostri, minuatur hoc spatium in ratione quae componitur ex subduplicata ratione orificii vasis ad excessum hujus orificii supra semicirculum maximum globi, & simplici ratione ejusdem orificii ad excessum ejus supra circulum maximum globi ; & habebitur spatium 181,86 digitorum, quod globus in hoc vase tempore oscillationum 50 describ^re debuit per theoriam quamproxime. Descripsit vero spatium 182 digitorum tempore oscillationum 49I vel 50 per experimentum. Exper. 5. Globi quatuor pondere \^\% gran. in aere & 2\\ gran. in aqua saepe demissi cadebant tempore oscillationum 28^, 29, 29J & 30, & nonnunquam 31, 32 & 33, describentes altitudinem pedum quindecim & digitorum duorum. Per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 29 quam- proxime. Exper. 6. Globi quinque pondere 2\2% gran. in aere & 79^ in aqua saepe demissi cadebant tempore oscillationum 15, 15^, 16, 17 & 18, describentes altitudinem pedum quindecim & digitorum duorum. Per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 15 quam- proxime. Exper. 7. Globi quatuor pondere 2931^^7«. in aere & 35igran. in aqua saepe demissi cadebant tempore oscillationum 29^, 30, 3^h 3^» 32 & 33. describentes altitudinem pedum quindecim & digiti unius cum semisse. Per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 28 quam- proxime. Causam investigando cur globorum, ejusdem ponderis & magni- tudinis, aliqui citius alii tardius caderent, in hanc incidi ; quod globi, ubi primum demittebantur & cadere incipiebant, oscillarent circum centra, latere illo quod forte gravius esset primum descendente, & motum oscillatorium generante. Nam per oscillationes suas globus majorem motum communicat aquae, quam si sine oscil- lationibus descenderet ; & communicando amittit partem motus 350 DE MOTU CORPORUM proprii quo descendere deberet : & pro majore vel minore oscil- latione, magis vel minus retardatur. Quinetiam globus recedit semper a latere suo quod per oscillationem descendit, & recedendo appropinquat lateribus vasis & in latera nonnunquam impingi- tur. Et hsec oscillatio in globis gravioribus fortior est, & in majoribus aquam magis agitat Quapropter, ut oscillatio globorum minor redderetur, globos novos ex cera & plumbo construxi, infigendo plumbum in latus aliquod globi prope superficiem ejus ; & globum ita demisi, ut latus gravius, quoad fieri potuit, esset infimum ab initio desfensus. Sic oscillationes factae sunt multo minores quam prius, & globi temporibus minus inaequalibus ceciderunt, ut in experimentis sequentibus. Exper. 8. Globi quatuor, pondere granorum 1 39 in aere & 6| in aqua, ssepe demissi, ceciderunt temporibus oscillationum non plu- rium quam 52, non pauciorum quam 50, & maxima ex parte tem- pore oscillationum 51 circiter, describentes altitudinem digitorum 182. Per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 52 circi- ter. Exper. 9. Globi quatuor, pondere granorum 273]^ in aere & 140I in aqua, saepius demissi, ceciderunt temporibus oscillationum non pauciorum quam 12, non plurium quam 13, describentes altitudinem digitorum 182. Per theoriam vero hi globi cadere debuerunt tempore oscillationum 1 1^ quamproxime. Exper. 10. Globi quatuor, pondere granorum 384 in aere & ii9^in aqua, ssepe demissi, cadebant temporibus oscillationum i7f, 18, i8| & 19, describentes altitudinem digitorum 181^. Et ubi ceciderunt tempore oscillationum 19, nonnunquam audivi impulsum eorum in latera vasis antequam ad fundum pervenerunt. Per theoriam vero cadere debuerunt tempore oscillationum 1 5 « quamproxime. Exper, II. Globi tres aequales, pondere granorum 48 in aere & 31» in aqua, saepe demissi, ceciderunt temporibus oscillationum 43 j, 44, 441, 45 & 46, & maxima ex parte 44 & 45, describentes altitu- dinem digitorum 182^ quamproxime. LIBER SECUNDUS. 351 Per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 46I cir- citcr. Exper. 12. Globi tres aequales, pondere granorum 141 in aere & 41 in aqua, aliquoties demissi, ceciderunt temporibus oscillationum 61, 62, 63, 64, & 65, describentes altitudinem digitonim 182. Et per theoriam cadere debuerunt tempore oscillationum 64^ quamproxime, Per haec experimenta manifestum est quod, ubi globi tarde ceciderunt, ut in experimentis secundis, quartis, quintis, octavis, undecimis ac duodecimis, tempora cadendi recte exhibentur per theoriam : at ubi globi velocius ceciderunt, ut in experimentis sextis, nonis ac decimis, resistentia paulo major extitit quam in duplicata ratione velocitatis. Nam globi inter cadendum oscillant aliquantulum; & haec oscillatio in globis levioribus & tardius cadentibus, ob motus languorem cito cessat; in gravioribus autem & majoribus, ob motus fortitudinem diutius durat, & non nisi post plures oscillationes ab aqua ambienti cohiberi potest Quinetiam globi, quo velociores sunt, eo minus premuntur a fluido ad posticas suas partes ; & si velocitas perpetuo augeatur, spatium vacuum tandem a tergo relinquent, nisi compressio fluidi simul augeatur. Debet autem compressio fluidi (per prop. xxxii & xxxiii) augeri in duplicata ratione velocitatis, ut resistentia sit in eadem duplicata ratione. Quoniam hoc non fit, globi velociores paulo minus premuntur a tergo, & defectu pressionis hujus, resistentia eorum fit paulo major quam in duplicata ratione velocitatis. Congruit igitur theoria cum phaenomenis corporum cadentium in aqua, reliquum* est ut examinemus phaenomena cadentium in aere. Exper. 13. A culmine ecclesiae Sancti Pauli, in urbe Londini, mense Junio 17 10, globi duo vitrei simul demittebantur, unus ar^enti vivi plenus, alter aeris ; & cadendo describebant altitudinem pedum Lmdinensitim 220. Tabula lignea ad unum ejus terminum polis ferreis suspendebatur, ad alterum pessulo ligneo incumbebat; & globi duo huic tabulae impositi simul demittebantur, subtrahendo pessulum ope fili ferrei ad terram usque demissi ut tabula polis ferreis solummodo innixa super iisdem devolveretur, & eodem temporis momento pendulum ad minuta secunda oscillans, per filum 352 DE MOTU CORPORUM illud ferreum tractum demitteretur & oscillare inciperet. Diametri & pondera globorum ac tempora cadendi exhibentur in tabula sequente. GLOBORUM MERCURIO PLENORUM. GLOBORUM AERE PLENORUM. Pondfra. Diametri. Tempora cadendi. Pondera. Diametri. Tempora cadendi. 908 gran. 983 866 747 808 784 0,8 digit. 0,8 0,8 0,75 0,75 0,75 4' 4 4 4+ 4 4+ 510 gran. 642 599 515 483 641 1 1 5,1 digit. 5.2 5.1 5.0 5.0 5>2 • 8 8 U. 8 Caeterum jtempora observata corrigi debent. Nam globi mercu- riales (per theoriam Galilcei) minutis quatuor secundis describent pedes Londinenses 257, & pedes 220 minutis tantum 3" 42'''. Tabula lignea utique, detracto pessulo, tardius devolvebatur quam par erat, & tarda sua devolutione impediebat descensum globorum sub initio. Nam globi incumbebant tabulae prope medium ejus, & paulo quidem propiores erant axi ejus quam pessulo. Et hinc tem- pora cadendi prorogata fuerunt minutis tertiis octodecim circiter, & jam corrigi debent detrahendo illa minuta, praesertim in globis majoribus qui tabulae devolventi paulo diutius incumbebant propter magnitudinem diametrorum. Quo facto tempora, quibus globi sex majores cecidere, evadent 8" 12''', 7'' 42''', f' 42''', Y' 57'^ 8'' 1 2''\ & f 42'''. Globorum igitur aere plenonim quintus, diametro digitorum quinque pondere granorum 483 constructus, cecidit tempore %" \2"\ describendo altitudinem pedum 220. Pondus aquae huic globo aequalis est 16600 granorum; & pondus aeris eidem aequalis est ^l^® grafu seu 19^^ gran. ideoque pondus globi in vacuo est 502^ gra7i, & hoc pondus est ad pondus aeris globo aequaHs, ut 502 w ad 19A, & ita sunt 2 F ad octo tertias partes diametri globi, id est, ad 137 digitos. Unde 2 F prodeunt 2Z ped, 11 dig, Globus cadendo in vacuo, toto suo pondere 502fV granorum, tempore minuti unius secundi describit digitos 193J ut supra, & pondere 483 gran. describit digitos 185,905, & eodem pondere 483 gran. etiam LIBER SECUNDUS. 353 • //// in vacuo describit spatium F seu 14 ped. 5J dig. tempore 57''' 58' & velocitatem maximam acquirit quacum possit in aere descendere. Hac velocitate globus, tempore 8'' 12''', describet spatium pedum 245 & digitorum 5^. Aufer 1,3863 F seu 20 ped. o\ dig. & manebunt 225 ped. 5 di^. Hoc spatium igitur globus, tempore 8'^ 12''^ cadendo describere debuit per theoriam. Descripsit vero spatium 220 pedum per experimentum. Differentia insensibilis est. Similibus computis ad reliquos etiam globos aere plenos applicatis, confeci tabulam sequentem. Ghborttm pondera. Diametri. 5.2 5.1 5 5 5.2 Tempora cadendi : ah altitndine i /editm 220 Spatia describenda per theoriam. Excesstds, Siogran. 642 599 515 483 641 8^ 1 2"' 7 42 7 42 7 57 8 12 7 42 226 ped. II di^i^. 230 9 237 10 224 5 225 5 230 7 6 pcd. II dig. 10 9 7 10 4 5 5 5 10 7 Exper. 14. Anno 1719. mense Julio D. Desaguliers hujusmodi experimenta iterum cepit, formando vesicas porcorum in orbem sphsericum ope sphaerae ligneae concavae ambientis, quam madefactae implere cogebantur inflando aerem ; & hasce arefactas & exemptas demittendo ab altiore loco in templi ejusdem turri rotunda fornicata, nempe ab altitudine pedum 272; & eodem temporis momento demittendo etiam globum plumbeum cujus pondus erat duarum librarum Romanarum circiter. Et interea aliqui stantes in suprema parte templi, ubi globi demittebantur, notabant tempora tota cadendi, & alii stantes in terra notabant differentiam temporum inter casum globi plumbei & casum vesicae. Tempora autem mensurabantur pendulis ad dimidia minuta secunda oscillantibus. Et eorum qui in terra stabant unus habebat horologium cum elatere ad singula minuta secunda quater vibrante; alius habebat machinam aliam affabre constructam cum pendulo etiam ad singula minuta secunda quater vibrante. Et similem machinam habebat unus eorum qui stabant in summitate templi. Et haec instrumenta ita formabantur. z 354 DE MOTU COKPORUM ut motus eorum pro lubitu vel inclperent vel sisterentur. Globtis autem plumbeus cadebat tempore minutorum secundorum quatuor cum quadrante circiter. Et addendo hoc tempus ad praedictam temporis differentiam. colligebatur tempus totum quo vesica cecidit. Tempora, quibus vesicre quinque post casum globi plumbei prima vice ceciderunt, erant \\\", I3»", 14"', 17?", & idV, & secunda vice I4y", 14!" 14", 19", & i6j". Addantur 4}", tempus utique quo globus plumbeus cecidir, & tempora tota, quibus vesicje quinque ceciderunt. erant prima vice ig", 17", iSs", 22", & 215"; & secunda vice, iSJ", 18I", 181", 231", & 21". Tempora autem In summitate templi notata erant prima vice 19^", lyi", 18J". 22ff", & 21S"; & secunda vice 19", i8g", i8h". 24", & 2ii". C^- terum vesic^e non semper recta cadebant, sed nonnunquam volitabant, & hinc inde oscillabantur inter cadendum. Et his motibus tempora cadendi prorogata sunt & aucta nonnunquam dimidio minuti unius secundi, nonnunquam minuto secundo toto. Cadebant autem rectius vesica secimda & quarta prima vice ; & prima ac tertia secunda vice. Vesica quinta rugosa erat & per nigas suas nonnihil retardabatur. Diametros vesicarum deducebam ex earum circumferentiis filo tenuissimo bis circundato mensuratis. Et theoriam contuli cum experimentis in tabula sequcnte, assumendo densilatem a^ris esse ad densitatcm aqua; pluvialis ut 1 ad 860, & computando spatia quse globi per theoriam describere debuerunt cadendo. '/^'•jX". Diamtlri. Tfmpora cadeildi ab alliludint pedum l-Jt. Spatia iisdrtfi lenifnrrilmi Differtntia inUrlAm. &'fxfer. 5,28 dig. 5.'9 5.3 5.2(5 5 19- 37 Ifiid. II dig. 273 7 277 4 282 a ri + .0 o^ Globorum igitur tam in aere quam in aqua motorum resistcnia prope omnis per theoriam nostram recte exhibetiir, ac densioti (luidorum, paribus globorum velocllatibus ac magnitudinibus, fwo- portionalis cst. In scholio, quod sectioni sextiE subjunctiim est, ostendimus per Itxperimenta penduloriim quod globonim sequalium & Kquivelocium }in aere, aqua. & argento vivo motorum resistentije sunt ut fluidorum densitates. Idem hic ostendimus magis accurate per experimenta corporum cadentium in aere & aqua. Nam pendula singulis oscil- lationibus motum cient in fluido motui penduli redeuntis semper contrarium, & resistentia ab hoc motu oriunda, ut & resistentia fili quo pendulum suspendebatur, totam penduli resistentiam majorem reddiderunt quam resistentia quae per experimenta corporum caden- l^um prodiit Etenim per experimenta pendulorum in scholio illo l-fexposita, globus ejusdem densitatis cum aqua, describendo longitu- Idinem semldiametri sus in aere. amittere deberet motus sui partem l^^ij^. At per theoriam in hac septima sectione expositam & expe- [iirimentis cadentium confirmatam globus idem describendo longitudinem teandem amittere deberet motus sui partem tantum ^^, posito tquod densitas aquae sit ad densitatem aeris ut 860 ad i. Resistentiie Igitur per experimenta pendulorum majores prodiere (ob causas jam descriptas) quam per experimenta globorum cadentium, idque in radone 4 ad 3 circlter. Attamen cum pcndulorum in aere, aqua & argento vivo osclllanllum reslstentiae a causis similibus similiter augeantur, proportio resistentlarum in his mediis, tam per experimenta pendulorum, quam per experimenta coiporum cadentium. satis recte exhibebitur. Et inde concludi potest quod corporum in fluidls quibuscunque fluidissimis motorum resistentia;, cseteris paribus, sunt ^ut densitates fluidorum. His ita stabililis, dicere jam Hcet quamnam motus suj partem glo- lus quilibet, in fluido quocunque projectus, dato tempore amittet ■duamproxime. Sit D diamcter globi. & V velocitas ejus sub initio aiotus, & T tempus, quo globus velocitate V in vacuo describet ipatium, quod sit ad spatium * D ut densitas globi ad densitatem fluidi : ■& globus in fluido illo projcctus, tempore quovis allo f, amittet velocitatis sus; partem 7^ spatium, quod sit ad spati Bdescriptum in vacu< manente parte TV T-t-/ & describet formi velccitate V eodem tempore .T + l per 356 DR MOTU CORPORUM numerum 2,302585093 est ad numerum t^ , per corol. 7 prop. XXXV. In motibus tardls resistentia potest esse paulo minor propterea quod figura globi paulo aptior slt ad motum quam figiara cylindri eadem diametro descripti. In motibus velocibus resistentla potest esse paulo major, propterea quod elaslicltas & compressio fluidi non augeantur in duplicata ratione velocitatis. Sed hujusmodi minutias hic non expendo. Et quamvls aer, aqua, argentum vivum & similia flulda, per- di- visionem partium in infinltum, subtlliarentur & fierent media infinlte fluida ; tamen globls projectls haud minus resisterent. Nam resistentia/ de qua agitur in propositionibus priecedentibus, oritur ab inertia materlae & inertiHe materia; corporibus essentialis est & quantitati materiEe semper proportionalis. Per divlslonem partium fluidi, resistentia qute oritur a tenacitate & frictione partium diminui quldem potest : sed quantitas materiie per divlsionem partlum ejus non diminuitur ; & manente quantitate materlie, manct ejus vis inertiae, cul reslstentia, de qua hic agitur, semper proportlonalis esL Ut h^c reslstentia dlmlnuatur, dlmlnul debet quantitas materiie in spatiis per quas corpora moventur. Et propterea spatia ccelestia, per quae globi planetarum & cometarum In omnes partes Hberrime & sine omni motus diminutione sensiblli perpetuo moventur, fluido omni corporeo destltuuntur, si forte vapores longe tenuissimos & trajectos lucls radios exclpias. Projectllla utlque motum cient in fluidis progrediendo, & hic motus oritur ab excessu pressionis fluidi ad projectills partes anticas supra pressionem ad ejus partes postlcas, & non minor esse potest in medils infinite fluidis quam In aere, aqua & argento vivo pro densltate materiiE in slngulls. Hic autem pressionis excessus, pro quantitate sua, non tantum motum ciet in fluldo, sed etiam agit in projectile ad motum ejus retardandum : & propterea resi.stentia in omni fluldo est ut motus In fluido a projectili excitatus, nec minor esse potest in aithere subtllissimo pro densitate retheris, quam in acre, aqua & ai^ento vivo pro densitatlbus horum fluidorum. LIBER SECUNDUS. SECTIO VIII. Dc molu pcf fluida propagalc PROPOSITIO XLI. THEOREMA XXXll. Pressto non propagaiur per fiuidunt secundum lineas rectas, nisi ubi particuls flrddi in directumjacmt. Si jaceant particula: a, d, c, d, e in Hnea recta, potest quidem pres- sio directe propagari ab a ad e ; at particula e urgebit particulas oblique positas / Sl g oblique, & particul^e illse / Si. g non sustinebunt pressionem illatam, nisi fulciantur a particulis ulterioribus /t Sl k ; quatenus autem fulciuntur, premunt particulas fulcientes ; & h£e non sustinebunt pressionem nisi fulciantur ab ulte- rioribus / & tii easque premant, & sic delnceps in infinitum. Pressio igitur, quum primum propagatur ad particulas qux non in directum jacent, divaricare incipiet & oblique propagabitur in infinitum ; & postquam incipit oblique propagari, si inciderit in particulas ulteriores, quK non in directum jacent, iterum divaricabit; idque toties, quoties in particulas non accurate in directum jacentes inciderit. Q.E.D. Corol. Si pressionis, a dato puncto per fluidum propagatte, pars altqua obstaculo intercipiatur ; pars reliqua, quse non intercipitur, divaricabit in spatia pone obstaculum. Id quod sic etiam demon- \ strari potest. A puncto A propagetur pressio quaquaversum, idque I si fierl potest secundum lineas rectas, & obstaculo M B C K perfora- in i? C intercipiatur ea omnis, praeter partem coniformem A P Q, \ qu^e per foramen circulare B C transit. Planis transversis d e, /g, I jt/distinguatur conus .//y^ in frusta; & interea dum conus .<4 .^C, Ipressionem propagando, urget frustum conicum ulterius deg/ in l Buperficie de, & hoc frustum urget frustum proximum /g i/i in lauperficiey^, & frustum illud ur^et frustum tertium, & sic deinceps lin infinitum; manifestum est (per motus legem tertiam) quod fru- 358 DE MOTU CORPORUM stum primum defg, reactione frusti secundi fghi, tantum urgebitur & premetur in superficie fg, quantum urget & premit frustum illud secundum. Frustum igitur (/^^y inter coxwxm A d e Sl frustum fkig comprimitur utrinque, & propterea (per corol. 6 prop. xix) figuram suam servare nequit, nisi vi eadem comprimatur undique. Eodem igltur impetu quo premitur in superficiebus de, fg, cona- bitur cedere ad latera dfeg; ibique (cum rigidum non sit, sed omnimodo fluidum) excurret ac dilatabitur, nisi fluidum ambiens adsit quc conatus iste cohibeatur. Proinde conatu excurrendi. premet tam fluidum ambiens ad latera df eg quam (rusiwmfg/ii eodem impetu ; & propterea pressio non minus propagabitur a lateribus df eg in spatia NO,KL hinc inde, quam propagatur a superficie fg versus P Q. Q. E. D. LIBER SECUNDUS. ,,. PROPOSITIO XLII. THEOREMA XXXIII. Motus omnis per fluidum propagatus divergit a recto tramite in spatia immota. Cas. I. Propagetur motus a puncto A per foramen B C, pergat- que, si fieri potest, in spatio conico BCQP secundum lineas rectas divergentes a puncto A. Et ponamus primo quod motus iste sit undarum in superficie stagnantis aqute. Sintque de, fg, hi, kl, &c. undarum singularum partes altissimje, vallibus totidem inter- mediis ab invicem distinctas. Igitur quoniam aqua in undarum jugis altior est quam in fluidi partibus immotis L K, N O, defluet eadem de jugorum terminis e, g, i, l, &c. d, f, h, k, &c hinc inde versus K L Bl N O: & quoniam in undanim valHbus depressior est quam in fluidi partibus immotis K L, N O ; defluet eadem de parti- bus illis immotis in undarum valles. Defluxu priore undarum jugn, posteriore valles hinc inde dilatantur & propagantur versus K L & 360 l^E MOTU CORPORUM NO. Et quoniam motus undarum ab ^ versus P Q ^\. per conti- nuum defluxum jugorum in valles proximos, ideoque celerior non est quam pro celeritate descensus; & descensus aquae hinc inde versus KL 8i.N0 eadem velocitate peragi debet; propagabitur dilatatio undarum hinc inde versus A"/. & jVC> eadem velocitate qua undae ips^e ab A versus P Q recta progrediuntur. Proindeque spatium totum hinc inde versus KL & NO ab undis dilatatis r/g r, shis, tkli, 'vmnv, &c. occupabitur. Q.E.D. Hcec ita se habere quilibet in aqua stagnante experiri potest k%l Cas. 2. Ponamus jam quod de,fg, h i, k l, m n designent pulsus a puncto A per medium elasticum successive propagatos. Pulsus propagari concipe per successivas condensationes & rarefactiones medii, sic ut pulsus cujusque pars densissima sphiericam occupet superficiem circa centrum A descriptam, & inter pulsus successivos aequalia intercedant intervalla. Designent autem VmGds. dc,/g, hi, ki,&c. densissimas pulsuum partcs, per foramen PC propagatas. Et quoniam medium ibi densius est quam in spatiis hinc Jnde versus KL 8i.N0, dilatabit sese tam versus spatia illa K L, NO utrinque LIBER SECUNDUS. 361 sita, quam versus pulsuum rariora intervalla; eoque pacto rarius semper evadens e regione intervallorum ac densius e regione pulsuum, participabit eorundem motum. Et quoniam pulsuum progressivus motus oritur a perpetua relaxatione partium densiorum versus antecedentia intervalla rariora ; & pulsus eadem fere celeritate sese in medii partes quiescentes K Ly N O hinc inde relaxare debent; pulsus illi eadem fere celeritate sese dilatabunt undique in spatia immota K L^ N O^ qua propagantur directe a centro A ; ideoque spatium totum K L O N occupabunt Q.E.D, Hoc experimur in sonis, qui vel monte interposito audiuntur, vel in cubiculum per fenestram admissi sesc in omnes cubiculi partes dilatant, inque angulis omnibus audiuntur, non tam reflexi a parietibus oppositis, quam a fenestra directe propagati, quantum ex sensu judicare Hcet Cas. 3. Ponamus denique quod motus cujuscunque generis propagetur ab A per foramen B C : & quoniam propagatio ista non fit, nisi quatenus partes medii centro A propiores urgent commovent- que partes ulteriores ; & partes quae urgentur fluidae sunt, ideoque recedunt quaquaversum in regiones ubi minus premuntur : recedent eaedcm versus medii partes omnes quiescentes, tam laterales K L Si N O, quam anteriores P Q, eoque pacto motus omnis, quumprimum per foramen B C transiit, dilatari incipiet & inde tanquam a principio & centro in partes omnes directe propagari. Q.E.D. PROPOSITIO XLIII. THEOREMA XXXIV. Corptcs ovme trcmulMjji in mcdio clastico propagabit niotnm pulsuum undique in dircctum ; in 77iedio vero non elastico motuni circularem excitabit. Cas. I. Nam partes corporis tremuli vicibus altemis eundo & re- deundo itu suo urgebunt & propellent partes medii sibi proximas, & urgendo compriment easdem & condensabunt ; dein reditu suo sinent partes compressas recedere & sese expandere. Igitur partes medii corpori tremulo proximae ibunt & redibunt per vices, ad instar partium corporis illius tremuli : & qua ratione partes corporis hujus agitabant hasce medii partes, hae similibus tremoribus agitatre agitabunt partes sibi proximas, eaeque similiter agitatae 362 DE MOTU CORPORUM agitabunt iilteriores, & sic deinceps in infinitum. Et quemadmodum medii partes prim^e eundo condensantur & redeundo relaxantur, sic partes reliquje quoties eunt condensabimtur, & quoties redeunt sese expandent. Et propterea non omnes ibunt & simul redibunt (sic enim determinatas ab invicem distantias servando, non rarefierent & condensarentur per vices) sed accedendo ad invicem ubi conden- santur, & recedendo ubi rarefiunt, aliquas earum ibunt dum alix redeunt ; idque vicibus altemis in infinitum. Partes autem euntes & eundo condensat^e, ob motum suum progressivum, quo fenunt obstacula, sunt pulsus ; & propterea pulsus successivi a corpore omni tremulo in directum propagabuntur ; idque aequalibus circiter ab invicem distantiis, ob ^equalia temporis intervalla, quibus corpus tremoribus suis singulis singulos pulsus excitat. Et quanquam corporis tremuli partes eant & redeant secundum plagam aliquam certam & determinatam, tamen pulsus inde per medium propagati sese dilatabunt ad latera, per propositionem praecedentem; & a cor- pore illo tremulo tanquam centro communi, secundum superficies propemodum sphxricas & concentricas, undique propagabuntur, Cujus rei exemplum allquod habemus in undis. qua^ si digito tremulo excitentur, non solum pergent hinc inde secundum plagam motus digiti, sed, in raodum circulorum concentricorum, digitum statim cingent & undique propagabuntur. Nara gravitas undarum supplel locum vis elastica^. Cas. 2. Quod si medium non sit elasticum : quoniam ejus partes a corporis tremuli partibus vi,bratis pressse condensari nequeunt. propagabitur raotus in instanti ad partes ubi raedium facillime cedit, hoc est. ad partes quas corpus tremulum alioqui vacuas a teigo relinqueret. Ideni est casus cum casu corporis in medio quocunquc projecti. Medium cedendo projectilibus non recedit in infinitum; sed in circulum eundo pergit ad spatia quae corpus relinquit a terga Igitur quoties corpus tremulum pergit in partem quamcunque, medium cedendo perget per circulum ad partes quas corpus relinquit; & quoties corpus regreditur ad locum priorem, medium inde repelletur & ad locum suum priorem redibit. El quamvis corpus tremulum non sit firmum, sed modis omnibus flexile, si tamen magnitudine datiim maneat, qnoniam tremoribus suis nequit tnedium iibivis xirgere, quin alibi eidem simiil ccdat, efticiet ut mediuni. LIBER SECUNDUS. 363 recedendo a partibus ubi premitur, pergat semper in orbem ad partes quae eidem cedunt Q.E.D. CoroL Hallucinantur igitur qui credunt agitationem partium flammae ad pressionem, per medium ambiens, secundum lineas rectas propagandum conducere. Debebit ejusmodi pressio non ab agitatione sola partium flammae, sed a totius dilatatione derivari. PROPOSITIO XLIV. THEOREMA XXXV. Si ctqua in caiialis criiribus erectis K L, M N vicibus allerftis ascetidat & descejtdat ; comtrtuztur autent peitdtdum cujus longitudo inter punctum suspensionis & cefttrum oscillationis a^quetur semissi longitudinis aquce iit canali : dico quod aqtia asceftdet & descendet iisdem temporibus quibtts peftdulum oscillatur, Longitudinem aquae mensuro secundum axes canalis & crurum, eandem summae horum axium aequando ; & resistentiam aquae, quae oritur ab attritu canalis, hic non considero. Designent igitur A B, C D mediocrem altitudinem aquae in crure utroque ; & ubi aqua Vt K M B D II ijr in crure KL ascendit ad altitudinem E F, descenderit aqua in crure M N ad altitudinem G H. Sit autem P corpus pendulum, V P filum, K punctum suspensionis, A* P ^ .S cyclois quam pendulum descrihat, P ejus punctum infimum, ./^(2 arcus altitudini A E a:qualis. 364 DE MOTU CORPORUM Vis, qua motus aquae alternis vicibus acceleratur & retardatur, est excessus ponderis aquse in alterutro crure supra pondus in altero, ideoque, ubi aqua in crure K L ascendit ad ^7% & in crure altero descendit ad GH, vis illa est pondus duplicatum aquae EABF^ & propterea est ad pondus aqiiae totius mX, A E seu P Q ad VP seu V-r K / — \ M F B C G D jsr P R. Vis etiam, qua pondus P in loco quovis Q acceleratur & retardatur in cycloide (per coroL prop. li) est ad ejus pondus totum, ut ejus distantia P Q a, loco infimo P ad cycloidis longitu- dinem PH. Quare aquae & penduli, aequalia spatia A Ey P Q describentium, vires motrices sunt ut pondera movenda ; ideoque, si aqua & pendulum in principio quiescunt, vires illae movebunt eadem aequaliter temporibus aequalibus, efficientque ut motu reciproco simul eant & redeant. Q.E.D. CoroL I. Igitur aquae ascendentis & descendentis, sive motus intensior sit sive remissior, vices omnes sunt isochronae. CoroL 2. Si longitudo aquae totius in canali sit pedum Parisiensium 6t : aqua tempore minuti unius secundi descendet, & tempore minuti alterius secundi ascendet; & sic deinceps vicibus alternis in infinitum. Nam pendulum pedum 3tV longitudinis tempore minuti unius secundi oscillatur. CoroL 3. Aucta autem vel diminuta longitudine aquae, augetur vel diminuitur tempus reciprocationis in longitudinis ratione subduplicata. LIBER SECVNDUS. 365 PROPOSITIO XLV. THEOREMA XXXVI. U)idartim velocitas est in subduplicata ratiofte latitudimim, Consequitur ex constructione propositionis sequentis. PROPOSITIO XLVI. PROBLEMA X. Invenire velocitatem 7i9idarum. Constituatur pendulum cujus longitudo, inter punctum suspensionis & centrum oscillationis, aequetur latitudini undarum : & quo tempore pendulum illud oscillationes singulas peragit, eodem undce progre- diendo latitudinem suam propemodum conficient. Undarum latitudinem voco mensuram transversam, quae vel vajlibus imis, vel summis culminibus interjacet. Designet ABCDEF superficiem aquae stagnantis, undis successivis ascendentem ac descendentem ; sintque Ay C, Ey &c. undarum culmina, & B, D, F^ &c. vales intermedii. Et quoniam motus undarum fit per aquae successivum ascensum & descensum, sic ut ejus partes A, C, Ey &c. quae nunc altissimae sunt, mox fiant infimae ; & vis motrix, qua partes altissimae descendunt & infimae ascendunt, est pondus aquae elevatae ; altemus ille ascensus & descensus analogus erit motui reciproco aquae in canali, easdemque temporis leges observabit : & propterea (per prop. xliv) si distantiae inter undarum loca altissima Ay C, E & infima B, Z?, F aequentur duplae penduli longitudini ; partes altissimae Ay C^ Ey tempore oscillationis unius evadent infimae, & tempore oscillationis alterius denuo ascendent. Igitur inter transitum undarum singularum tempus erit oscillationum duarum ; hoc est, unda describet latitudinem suam, quo tempore pendulum illud bis oscillatur ; sed eodem tempore pendulum, cujus longitudo quadrupla est, idepque aequat undarum latitudinem, oscillabitur semel. Q.E.I. Corol. I. Igitur undae, quae pedes Parisietises 3tV latae sunt, tem- pore minuti unius secundi progrediendo latitudinem suam conficient ; 366 DE MOTU CORPORUM ideoque tempore minuti unius primi percurrent pedes 183^, & horse spatio pedes 11 000 quamproxime. CoroL 2. Et undarum majorum vel minorum velocitas augebitur vel diminuetur in subduplicata ratione latitudinis. Haec ita se habent ex hypothesi quod partes aquae recta ascendunt vel recta descendunt ; sed ascensus & descensus ille verius fit per circulum, ideoque tempus hac propositione non nisi quamproxime definitum esse affirmo. PROP, XLVII. THEOR. XXXVII. Pulsibus per fluidum propagatis, singulce fluidi particulce^ motu reciproco breuissimo euntes & redeunteSy accelerantur semper & retardantur pro lege oscillan' tis penduli. ij 1? l; f:: G-. F ■ l f 11 Designent AB, BC, CD, &c. pulsuum successivo- rum sequales distantias; y^^Cplagam motus pulsuum ab A versus B propagati \ E, F, G puncta tria physica medii quiescentis in recta A C Sid sequales ab invicem distantias sita ; £e, Ff, Gg spatia sequalia perbrevia per quae puncta illa motu reciproco singulis vibrationibus eunt & redeunt ; e, ^, 7, loca qusevis intermedia eorundem punctorum ; &. E F, FG lineo- las physicas seu medii partes lineares punctis illis interjectas, & successive translatas in loca ecf), (py & e/, /g. Rectse Ee sequalis ducatur recta PS. Bisecetur eadem in 6>, centroque O & intervallo O P describatur circulus SlPi. Per hujus circumferentiam totam cum partibus suis exponatur tenipus totum vibrationis unius cum ipsius partibus proportionalibus; sic ut completo tempore quovis PH vel PHSh, si demittatur ad PS perpendiculum LIBER SECUNDUS. 367 H L vel k l, 81 capiatur Ee aequalis P L vel P /, punctum physicum E reperiatur in e. Hac lege punctum quodvis E, eundo ab E per 6 ad ^, & inde redeundo per 6 ad E, iisdem accelerationis ac retar- dationis gradibus vibrationes singulas peraget cum oscillante pendulo. Probandum est quod singula medii puncta physica tali motu agitari debeant. Fingamus igitur medium tali motu a causa quacunque cieri, & videamus quid inde sequatur. In circumferentia PHS/i capiantur aequales arcus HI, IK y^\ hi, iky eam habentes rationem ad circumferentiam totam quam habent aequales rectae EF, EG ad pulsuum intervallum totum BC, Et demissis perpendiculis /J/, KN vel /w, kn; quoniam puncta E, Ey G motibus similibus successive agitantur, & vibrationes suas integras ex itu & reditu compositas interea peragunt dum pulsus transfer- tur a /? ad C ; si P H ve\ P HS/i sit tempus ab initio motus puncti Ey erit PI vel PHSi tempus ab initio motus puncti /% & PK vel P HSk tempus ab initio motus puncti G ; & propterea Ee, E(p, Gy erunt ipsis P L, P M, P N in itu punctorum, vel ipsis P l, P m, P n m punctorum reditu, aequales respective. Unde ey seu EG+Gy — ^e in itu punctorum aequalis erit EG — L N, in reditu autem aequalis ^G^ -(-/;/. Sed €7 latitudo est seu expansio partis medii E G \n loco €7 ; & propterea expansio partis illius in itu est ad ejus expansionem mediocrem, ut EG—LN ad E G ; in reditu autcm ut E G + ln seu E G + L N did E G. Quare cum sit L N zd KH ut IM ad radium OP, & KH ad EG ut circumferentia PHS/iP ad B C, id est, si ponatur V pro radio circuli circumferentiam haben- tis aequalem intervallo pulsuum ^ C, ut 6> P ad V ; & ex aequo L N TiA E G wX. I M ^d V : erit expansio partis E G^punctive physici F in loco e^ ad expansionem mediocrem, quam pars illa habet in loco suo primo EG, ut V ^I M did V in itu, utque V + im ad V in reditu. Unde vis elastica puncti F in loco ey est ad vim ejus elasticam mediocrem in loco E G, ut — — zr-z-^ ad ~ in itu, in reditu vero ut V^-IM V ad — . Et eodem argumento vires elasticae punctorum Y + im V physicorum ^ & G^ in itu, sunt ut ^r^ zr=r-- & — ^7-7^. ad ^ ^ V — HL V — KN 368 J^E MOTU CORPORUM - ; & virium differentia ad medii vim elasticam mediocrem, ut V HL--KN I YY^W xiHL-^W xKN+HLxKN y . ^^^' ""^ :^^ ad -, sive ut HL — KN ad V, si.modo (ob angustos limites vibrationum) supponamus HL & KN indefinite minores esse quantitate V. Quare cum quantitas V detur, differentia virium est ut HL — KN, hoc est (ob proportionales HL-^KN^d HK, & OM ad 0/ve\ OP, datasque HK & OP) ut OM; id est, si /y bisecetur in Q, ut Q^. Et eodem argumento differentia virium elasticarum punctorum physicorum e & 7, in reditu lineolae physicae ey est ut Q^. Sed differentia illa (id est, excessus vis elasticae puncti 6 supra vim elasticam puncti 7) est vis qua interjecta medii lineola physica €7 acceleratur in itu & retardatur in reditu ; & propterea vis acce- leratrix lineolae physicae €7, est ut ipsius distantia a medio vibrationis loco Q. Proinde tempus (per prop. xxxviii lib. i) recte exponitur per arcum P I ; & medii pars linearis ^7 lege praescripta movetur id est, lege oscillantis penduli : estque par ratio partium omnium linearium ex quibus medium totum componitur. Q. E,D. CoroL Hinc patet quod numerus pulsuum propagatorum idem sit cum numero vibrationum corporis tremuli, neque multiplicatur in eorum progressu. Nam lineola physica €7, quumprimum ad locum suum primum redierit, quiescet ; neque deinceps movebitur, nisi vel ab impetu corporis tremuli, vel ab impetu pulsuum qui a corpore tremulo propagantur, motu novo cieatur. Quiescet igitur quum primum pulsus a corpore tremulo propagari desinunt. PROPOSITIO XLVIII. THEOREMA XXXVIII. Pulsuum in fluido elastico propagatorum velocitates sunt in ratio7ie composita ex subduplicata ratione vis elasticce directe & subdtiplicata ratione densitatis inverse ; si modo fluidi vis elastica ejusdcni coyidensationi proportionalis esse supponatur, Cas. I. Si media sint homogenea, & pulsuum distantiae in his mediis aequentur inter se, sed motus in uno medio intensior sit : con- LIBER SECUNDUS. 369 tractiones & dilatationes partium analogarum erunt ut iidem motus. Accurata quidem non est haec proportio. Veruntamen nisi contrac- tiones & dilatationes sint valde intensae, non errabit sensibiliter, ideoque pro physice accurata haberi potest. Sunt autem vires elasticse motrices ut contractiones & dilatationes ; & velocitates partium aequalium simul genitee sunt ut vires. Ideoque aequales & correspondentes pulsuum correspondentium partes itus & reditus suos per spatia contractionibus & dilatationibus proportionalia, cum velocitatibus quse sunt ut spatia, simul peragent : & propterea pulsus, qui tempore itus & reditus unius latitudinem suam progrediendo conficiunt, & in loca pulsuum proxime praecedentium semper succedunt, ob aequalitatem distantiarum, aequali cum velocitate in medio utroque progredientur. Cas. 2. Sin pulsuum distantiae seu longitudines sint majores in uno medio quam in altero ; ponamus quod partes correspondentes spatia latitudinibus pulsuum proportionalia singulis vicibus eundo & redeundo describant : & aequales erunt earum contractiones & dilatationes. Ideoque si media sint homogenea, aequales erunt etiam vires illae elasticse motrices quibus reciproco motu agitantur. Materia autem his viribus movenda est ut pulsuum latitudo ; & in eadem ratione est spatium per quod singulis vicibus eundo & redeundo moveri debent. Estque tempus itus & reditus unius in ratione composita ex ratione subduplicata materiae & ratione subduplicata spatii, atque ideo ut spatium. Pulsus autem tempori- bus itus & reditus unius eundo latitudines suas conficiunt, hoc est, spatia temporibus proportionalia percurrunt; & propterea sunt aequive- loces. Cas, 3. In mediis igitur densitate & vi elastica paribus, pulsus omnes sunt aequiveloces. Quod si medii vel densitas vel vis elastica intendatur, quoniam vis motrix in rationc vis elasticae, & materia movenda in ratione densitatis augetur; tempus, quo motus iidem pcragantur ac prius, augebitur in subduplicata ratione densitatis, ac diminuetur in subduplicata ratione vis elasticae. Et propterea velocitas pulsuum erit in ratione composita ex ratione subduplicata densitatis medii inverse & ratione subduplicata vis elasticae directe. Q, E, D, Haec propositio ulterius patebit ex constructione sequentis. 2 A 370 DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO XLIX. PROBLEMA XI Datis medii densitate & vi elastica, velocitatevi pulstmvi. mvemre Fingamus medium ab incumbente pondere pro more aeris nostri comprimi ; sitque A altitudo medii homogenei, cujus pondus adsequet pondus incumbens, & cujus densitas eadem sit cum densitate medii compressi, in quo pulsus propagantur. Constitui au- tem intelligatur pendulum, cujus longitudo inter punc- tum suspensionis & centrum oscillationis sit A : & quo tempore pendulum illud oscillationem integram ex itu & reditu compositam peragit, eodem pulsus eundo conficiet spatium circumferentise circuli radio A descripti aequale. Nam stantibus quae in proposi- tione XLVii constructa sunt, si linea quaevis physica EFy singulis vibra- tionibus describendo spatium P S, urgeatur in extremis itus & reditus cujusque locis P & .S, a vi elastica quae ipsius ponderi aequetur ; pera- get haec vibrationes singulas quo tempore eadem in cycloide, cujus perimeter tota longitudini P S aequalis est, oscillari posset : id adco quia vires aequales aequalia corpuscula per ^qualia spa- tia simul impellent. Quare cum oscillationum tempora sint in subduplicata ratione longitudinis pendulorum, & longitudo penduli aequetur dimidio arcui cycloidis totius ; foret tempus vibrationis unius ad tempus oscil- lationis penduli, cujus longitudo est A, in subduplicata ratione longitudinis ^PS s^ix P O ^d longitudinem A. Sed vis elastica, qua lineola physica E G, in locis suis extremis P, S existens, urgetur, erat (in de- monstratione propositionis xlvji) ad ejus vim totam elasticam ut H L—K N tsA V, hoc est (cum punctum 11 f:: G-- 'f M 1 I LIBER SECUNDUS. 371 K jam incidat in P) ut H K ad V : & vis illa tota, hoc est pondus incumbens quo lineola EG comprimitur, est ad pondus lineolae ut ponderis incumbentis altitudo A ad lineolae longitudinem EG; ideoque ex sequo, vis qua lineola -£* G^ in locis suis P & S urgetur est ad lineolae illius pondus ut I/Kx A Sid V x E G^ sive ut P Ox A ad V V, nam I/K erat ad E G ut P O Sid V. Quare cum tempora, quibus eequalia corpora per sequalia spatia impelluntur, sint reciproce in subduplicata ratione virium, erit tempus vibrationis unius, urgente vi illa elastica, ad tempus vibrationis, urgente vi ponderis, in subduplicata ratione V V ad P Ox A, atque ideo ad tempus oscillationis penduli cujus longitudo est A in subduplicata ratione V V ad P O X A, & subduplicata ratione P O did A conjunctim ; id est, in ratione integra V ad A. Sed tempore vibrationis unius ex itu & reditu compositae, pulsus progrediendo conficit latitudinem suam B C. Ergo tempus, quo pulsus percurrit spatium B C, est ad tempus oscillationis unius ex itu & reditu compositae, ut V ad A, id est, ut /? C ad circumferentiam circuli cujus radius est A. Tempus autem, quo pulsus percurret spatium B C, est ad tempus quo percurret longitudinem huic circumferentiae aequalem, in eadem ratione ; ideoque tempore talis oscillationis pulsus percurret longitudinem huic circumferentiae aequalem. Q.E.D. CoroL I. Velocitas pulsuum ea est, quam acquirunt gravia aequa- liter accelerato motu cadendo, & casu suo describendo dimidium altitudinis A. Nam tempore casus hujus, cum velocitate cadendo acquisita, pulsus percurret spatium quod erit aequale toti altitudini A ; ideoque tempore oscillationis unius ex itu & reditu compositae percurret spatium aequale circumferentiae circuli radio A descripti : est enim tempus casus ad tempus oscillationis ut radius circuli ad ejusdem circumferentiam. CoroL 2. Unde cum altitudo illa A sit ut fluidi vis elastica directe & densitas ejusdem inverse ; velocitas pulsuum erit in ratione com- posita ex subduplicata ratione densitatis inverse & subduplicata ratione vis elasticae directe. 372 DE MOTU CORPORUM PROPOSITIO L. PROBLEMA XII. Invenire pulsimm distantias, Corporis, cujus tremore pulsus excitantur, inveniatur numerus vibrationum dato tempore. Per numerum illum dividatur spatium quod pulsus eodem tempore percurrere possit, & pars inventa erit pulsus unius latitudo. Q.E.L Scholium, Spectant propositiones novissimae ad motum lucis & sonorum. Lux enim cum propagetur secundum lineas rectas, in actione sola (per prop. xli & xlii) consistere nequit. Soni vero propterea quod a corporibus tremulis oriantur, nihil aliud sunt quam aeris pulsus propagati, per prop. XLin. Confirmatur id ex tremoribus quos excitant in corporibus objectis, si modo vehementes sint & graves, quales sunt soni tympanorum. Nam tremores celeriores & breviores difficilius excitantur. Sed & sonos quosvis, in chordas corporibus sonoris unisonas impactos, excitare tremores notissimum est. Confirmatur etiam ex velocitate sonorum. Nam cum pondera specifica aquae pluvialis & argenti vivi sint ad invicem ut i ad 13I circiter, & ubi mercurius in Barometro altitudinem attingit digitorum Anglicortim 30, pondus specificum aeris & aquae pluviah's sint ad invicem ut i ad 870 circiter : erunt pondera specifica aeris & argenti vivi ut i ad 1 1 890. Proinde cum altitudo argenti vivi sit 30 digitorum, altitudo aeris uniformis, cujus pondus aerem nostrum subjectum comprimere posset, erit 356700 digitorum, seu pedum Anglicorum 29725. Estque haec altitudo illa ipsa quam in construc- tione superioris problematis nominavimus A. Circuli radio 29725 pedum descripti circumferentia est pedum 186768. Et cum pendu- lum digitos 39J: longum oscillationem ex itu & reditu compositam tempore minutorum duorum secundorum, uti notum est, absolvat; pendulum pedes 29725 seu digitos 356700 longum oscillationcm consimilem tempore minutorum secundorum 190? absolvere debebit. Eo igitur tempore sonus progrediendo conficiet pedes 186768, ideoque tempore minuti unius secundi pedes 979. LIBER SECUNDUS, 373 Cceterum in hoc computo nuUa habetur ratio crassitudinis solida- rum particularum aeris, per quam sonus utique propagatur in instanti. Cum pondus acris sit ad pondus aquae ut i ad 870, & sales sint fere duplo densiores quam aqua ; si particulae aeris ponantur esse ejusdem circiter densitatis cum particulis vel aquae vel salium, & raritas aeris oriatur ab intervallis particularum : diameter parti- culae aeris erit ad intervallum inter centra particularum, ut i ad 9 vel 10 circiter, & ad intervallum inter particulas ut i ad 8 vel 9. Proinde ad pedes 979, quos sonus tempore minuti unius secundi juxta calculum superiorem conficiet, addere licet pedes ^V seu 109 circiter, ob crassitudinem particularum aeris : & sic sonus tempore minuti unius secundi conficiet pedes 1088 circiter. His adde quod vapores in aere latentes, cum sint alterius elateris & alterius toni, vix aut ne vix quidem participant motum aeris veri quo soni propagantur. His autem quiescentibus, motus ille celerius propagabitur per solum aerem verum, idque in subdupli- cata ratione minoris materiae. Ut si atmosphaera constet ex decem partibus aeris veri & una parte vaporum, motus sonorum celerior erit in subduplicata ratione 11 ad 10, vel in integra circiter ratione 2 1 ad 20, quam si propagaretur per undecim partes acris veri : ideoque motus sonorum supra inventus, augendus erit in hac ratione. Quo pacto sonus, tempore minuti unius secundi, conficiet pedes 1 142. Haec ita se habere debent tempore vemo & autumnali, ubi aer per calorem temperatum rarescit & ejus vis elastica nonnihil intendi- tur. At hyberno tempore, ubi aer per frigus condensatur, & ejus vis elastica remittitur, motus sonorum tardior esse debet in subdupli- cata ratione densitatis ; & vicissim aestivo tempore debet esse velocior. Constat autem per experimenta quod soni tempore minuti unius secundi eundo conficiunt pedcs Lmdinenses plus minus 1142, Pari- sicnscs vero 1070. Cognita sonorum velocitate innotescunt etiam intervalla pulsuum. Invenit utique D. Sauveur, factis a se experimentis, quod fistula aperta, cujus longitudo est pedum Parisiensiuvi plus minus quinque, sonum edit ejusdem toni cum sono chordae quae tempore minuti unius secundi centies recurrit. Sunt igitur pulsus plus minus centum in spatio pedum Parisiensium 1070, quos sonus tempore 374 ^^ MOTU CORPORUM minuti unius secundi percurrit ; ideoque pulsus unus occupat spatium pedum Parisiefisium quasi lo^, id est, duplam circiter long^tudinem fistuke. Unde versimile est quod latitudines pulsuum. in omnium apertanim fistularum sonis, aequentur duplis longitudinibus fistula- rum. Porro cur soni cessante motu corporis sonori stadm cessant, neque diutius audiuntur ubi longissime distamus a corporibus sonoris, quam cum proxime absumus, patet ex corollario propositionis xi-\ti libn hujus. Sed & cur soni in tubis stentorophonicis \-aIde augentur ex allatis principiis manifestum est Motus enim omnis reciprocus singulis recursibus a causa generante augeri soIeL Motus autem in tubis dilatationem sonorum impedientibus, tardius amittitur & fordus recurrit, & propterea a motu novo singulis recursibus impresso magis augetur. Et haec sunt praecipua phaenomena sonorum. SECTIO IX. De motu circulari fluidorum, HYPOTHESIS. Resistentiamy quce oritur cx de/ectu lubricitatis partiumfluidiy ccrleris paribus^ proportionalcm csse velocitatij qua partcs fluidi scparaniur ab invicem, PROPOSITIO LI. THEOREMA XXXIX. •SV cylindrus solidus infinite longus in fluido uniformi & injiniio circa axem positione datum uniformi cum motu rcz^olvaiury & ab hujus impulsu solo agatur fluidum in orbcm^ pcrscvcrei auicfn fluidi pars unaqucrque uniformitcr in motu suo ; dico quod tempora periodica partium fluidi sunt ut ipsarum disianiicr ab axe cylindri. Sit A FL cjlindrus uniformiter circa axem 6* in orbem actus, & circulis concentricis BG My CH N, D I O, E K P, &c. distinguatur fluidum in orbcs cylindricos innumcros concentricos solidos ejusiiem LIBER SECUNDVS. 375 crassitudinis. Et quoniam homc^eneum est fluidum, impressiones contiguorum orbium in se mutuo factse erunt (per hypothesin) ut eorum translationes ab invicem, & superficies contigu^e in quibus impressiones fiunt Si impressio in orbem aliquem major est vel minor ex parte concava quam ex parte convexa ; praevalebit impressio fiartior, & motum orbis vel accelerabit vel retardabit, prout in eandem regionem cum ipsius motu vel in contrariam dirigitur, Proinde ut orbis unusquisque in motu suo uniformiter perseveret, debent impressiones ex parte utraque sibi invicem Eequari & fieri in regiones contrarias. Unde cum impressiones sunt ut contiguse superficies & harum translationes ab invicem, erunt translationes inverse ut superficies, hoc est, inverse ut superficierum distantice ab axe. Sunt autem differentiEe motuum angularium circa axem ut h£e translationes applicatse ad distantias, sive ut translationes directe & distantiae inverse ; hoc est, conjunctis rationibus, ut quadrata distantiarum inverse. Quare si ad infinits rectE SABCDEQ partes singulas erigantur perpendicula A a, Bby Cc, Dd, Ee, &c. ipsarum S A, SB, SC, SD, SE, &c. quadratis , reciproce proportionalia, & per termi- / nos perpendicularium duci intelligatur linea curva hyperboHca ; erunt sum- \ mse differentianim, hoc est, motus toti angulares, ut respondentes summx linearum A a, B b, Cc, D d, Ee, id est, si ad constituendum medium uniformiter fluidum, orbium numerus augeatur & latitudo minuatur in infinitum, ut areae hyperbolicae his summis analogae AaQ, Bb Q, CcQ, DdQ, EeQ, &c. Et tempora motibus angularibus reciproce proportionalia, erunt etiam his areis reciproce proportionalia, Est igitur tempus periodicum particulje cujusvis D reciproce ut area DdQ, hoc est {per notas curvarura quadraturas) directe ut distantia S D. Q.E.D, Corol. I. H inc motus angulares particularum fluidi sunt reciproce ut ipsarum distantid: ab axe cylindri, & velocitates absoIutEe sunt xqualcs. 376 DE MOTU CORPORUM Corol. 2. Si fiuidum in vase cylindrico longitudinis infinite contineatur, & cylindrum alium interiorem contineat, revolvatur autem cylindrus uterque circa axem communem, sintque revolutionum tempora ut ipsorum semidiametri, & perseveret fiuidi pars unaquaeque in motu suo : erunt partium singularum tempora periodica ut ipsarum distanti^ ab axe cylindrorum. Corol. 3. Si cylindro & fiuido ad hunc modum motis addatur vel auferatur communis quilibet motus angularis ; quoniam hoc novo motu non mutatur attritus mutuus partium fluidi, non mutabuntur motus partium inter se. Nam translationes partium ab invicem pendent ab attritu, Pars quEelibet in eo perseverabit motu, qui, attritu utrinque in contrarias partes facto, non magis acceleratur quam retardatur. Corol. 4. Unde si toti cylindrorum & fluidi systemati auferatur motus omnis angularis cylindri exterioris, habebitur motus fluidi in cylindro quiescente. Corol. 5. Igitur si fluido & cylindro exteriore quiescentibus, revolvatur cylindrus interior uniformiter ; communicabitur motus circularis fluido, & paulatim per totum fiuidum propagabitur ; nec prius desinet augeri quam fluidi partes singulae motum corollario quarto definitum acquirant. Corol. 6. Et quoniam fluidum conatur motum suum adhuc latius propagare, hujus impetu circumagetur etiam cylindrus exterior nisi violenter detentus ; & accelerabitur ejus motus quoad usque tempora periodica cylindri utriusque aequentur inter se. Quod si cylindrus exterior violenter detineatur, conabitur is motum fluidi retardare; & nisi cylindrus interior vi aliqua extrinsecus impressa motum illum conservct, efficiet ut idem paulatim cesset. Quce omnia in aqua profunda stagnante experiri licet. LIBER SECUNDUS. 377 PROPOSITIO LII. THEOREMA XL. Si spliarra soHda, in flttido uniformi & infiniio, circa axem positione datitm uniformi cum motu revolvatur, & ab hujus impulsu solo agalur fluidum in orbem ; perseverct autem flnidi pars unaquteque uniformiter in motu suo : dico quod tcmpora periodica partium fluidi erunt ut quadrata distantiarum a centro spli^rs. Cas. I. Sit AFL sphsra uniformiter circa axem S in orbem acta, & circulis concentricis BGM, CHN, DIO, E KP, &c. distinguatur fluidum in orbes innumeros concentricos ejusdem crassitudinis. Finge autem orbes illos esse solidos ; & quoniam homogeneum est fluidum, impressiones contiguorum orbium in se mutuo factx erunt (per hypothesin) ut eorum translatio- nes ab invicem &superficies contiguje in quibus impressiones fiunt. Si impressio in orbem aliquem majorest vel minor ex parte concava quam ex parte convexa ; prievalebit impressio fortior, & velocitatem orbis vel accelerabit vel retardabit, prout in [ eandem regionem cum ipsius motu ' vel in contrariam dirigitur. Proinde ut orbis unusquisque in motu suo perseveret uniformiter, debebunt impressiones ex parte utraque sibi invicem aequari, & fieri in regiones contrarias, Unde cum impressio- nes sint ut continguae superficies & harum translationes ab invicem ; erunt translationes inverse ut superficies, hoc est, inverse ut quadrata distantiarum superficierum a centro. Sunt autem differenti^e motuum angularium circa axem ut hae translationes applicata ad distantias, sive ut transktiones directe & distantise inverse; hoc est, conjunctis rationibus, ut cubi distantiarum inverse. Quare si ad rectse infinifce S A BC D EQ partes singulas erigantur perpendicula .^ fl, .5(5, Cc, D d, E e, &c. ipsarum S A, S B, S C, S D, S E, &c. cubis reciproce 378 !>£ MOTU CORPORUM proportionalia, erunt summae differentiarum, hoc est, motus toti angulares, ut respondentes summse linearum A a, B b, Cc, D d, Ee: id est (si ad consituendum medium uniformiter fluidum, numerus orbium augeatur & latitudo minuatur in infinitum) ut areae hyperbolicx his summis analogae A aQ, BbQ, CcQ, DdQ, EeQ, &c. - Et tempora ; periodica motibus angularibus reci- proce proportionalia erunt etiam his areis reciproce proportionalia. Est igiturtempus periodicum orbis cujus- \vs DIO reciproce ut area DdQ, hoc est, per notas curvarum quadraturas, directe ut quadratum distantiae S D. Id quod volui primo demonstrare. Cas. 2. A centro sphaerie ducantur infinitse rectse quam plurimje, quse cum axe datos contineant angulos, sequatibus differentiis se mutuo superantes; & his rectis circa axem revolutis concipe orbes in annulos innumeros secari ; & annulus unusquisque habebit annulos quatuor sibi contiguos, unum interiorem, alterum exteriorem & duos laterales, Attritu interioris & exterioris non potest annulus unusquisque, nisi in motu juxta legem casus primi facto, tcqualiter & in partes contrarias urgeri. Patet hoc ex demonstratione casus primi. Et propterea annulorum series quaslibet a globo in inflnitum recta pergens, movebitur pro lege casus primi, nisi quatenus impeditur ab attritu annulorum ad latera. At in motu hac lege facto attritus annulorum ad latera nullus est; neque ideo motum, quo minus hac lege fiat, impediet. Si annuH. qui a centro aequaliter distant, vel citius revolverentur vel tardius juxta polos quam juxta eclipticam ; tardiores accelerarentur, & velociores retardarentur ab attritu mutuo, & sic vergerent semper tempora periodica ad ^qua- litatem, pro lege casus primi. Non impedit igitur hic attritus quo mtnus motus fiat secundum legem casus primi, & propterea lex illa obtinebit : hoc est, annulorum singulorum tempora periodica erunt ut quadrata distantiarum ipsorum a centro globi. Quod volui secundo demonstrare. LIBER SECUNDUS. 379 Cas. 3. Dividatur jam annulus unusquisque sectionibus transversis in particulas innumeras constituentes substantiam absolute & unifor- miter fluidam ; & quoniam hae sectiones non spectant ad legem motus circularis, sed ad constitutionem fluidi solummodo conducunt, perseverabit motus circularis ut prius. His sectionibus annuli omnes quam minimi asperitatem & vim attritus mutui aut non mutabunt, aut mutabunt aequaliter. Et manente causarum proportione manebit effectuum proportio, hoc est, proportio motuum & periodicorum temporum. Q, E. D. Caeterum cum motus circularis, & inde orta vis centrifuga, major sit ad eclipticam quam ad polos ; debebit causa aliqua adesse qua particulae singulae in circulis suis retineantur ; ne materia, quae ad eclipticam est, recedat semper a centro & per exteriora vorticis migret ad polos, indeque per axem ad eclipticam circulatione perpetua revertatur. CoroL I. Hinc motus angulares partium fluidi circa axem globi, sunt reciproce ut quadrata distantiarum a centro globi, & velocita- tes absolut^ reciproce ut eadem quadrata applicata ad distantias ab axe. CoroL 2. Si globus in fluido quiescente similari & infinito circa axem positione datum uniformi cum motu revolvatur, communica- bitur motus fluido in morem vorticis, & motus iste paulatim pro- pagabitur in infinitum ; neque prius cessabit in singulis fluidi partibus accelerari, quam tempora periodica singularum partium sint ut quadrata distantiarum a centro globi. CoroL 3. Quoniam vorticis partes interiores ob majorem suam velocitatem atterunt & urgent exteriores, motumque ipsis ea actione perpetuo communicant, & exteriores illi eandem motus quantitatem in alios adhuc exteriores simul transferunt, eaque actione servant quantitatem motus sui plane invariatam ; patet quod motus perpetuo transfertur a centro ad circumferentiam vorticis, & per infinitatem circumferentiae absorbetur. Materia inter sphsericas duas quasvis superficies vortici concentricas nunquam accelerabitur, eo quod motum omnem a materia interiore acceptum transfert semper in exteriorem. CoroL 4- Proinde ad conservationem vorticis constanter in eodem movendi statu, requiritur principium aliquod activum, a quo globus eandem semper quantitatem motus accipiat, quam imprimit in 380 J^E MOTU CORPORUM materiam vorticis. Sine tali principio necesse est ut globus & vorticis partes interiores, propagantes semper motum suum in exterio- res, neque novum aliquem motum recipientes, tardescant paulatim & in orbem agi desinant. CoroL 5. Si globus alter huic vortici ad certam ab ipsius centro distantiam innataret, & interea circa axem inclinatione datum vi aliqua constanter revolveretur ; hujus motu raperetur fluidum in vorticem : & primo revolveretur hic vortex novus & exiguus una cum globo circa centrum alterius, & interea latius serperet ipsius motus, & paulatim propagaretur in infinitum, ad modum vorticis primi. Et eadem ratione, qua hujus globus raperetur motu vorticis alterius, raperetur etiam globus alterius motu hujus, sic ut globi duo circa intermedium aliquod punctum revolverentur, seque mutuo ob motum illum circularem fugerent, nisi per vim aliquam cohibiti. Postea si vires constanter impressae, quibus globi in motibus suis perseverant, cessarent, & omnia legibus mechanicis permitterentur, languesceret paulatim motus globorum (ob rationem in corol. 3 & 4 assignatam) & vortices tandem conquiescerent. CoroL 6. Si globi plures datis in locis circum axes positione datos certis cum velocitatibus constanter revolverentur, fierent vortices totidem in infinitum pergentes. Nam globi singuli eadem ratione, qua unus aliquis motum suum propagat in infinitum, propagabunt etiam motus suos in infinitum, adeo ut fluidi infiniti pars unaquae- que eo agitetur motu qui ex omnium globorum actionibus resultat Unde vortices non definientur ccrtis limitibus, sed in se mutuo paulatim excurrent ; globique per actiones vorticum in se mutuo perpetuo movebuntur de locis suis, uti in corollario superiore exposi- tum est ; neque certam quamvis inter se positionem servabunt, nisi per vim aliquam retenti. Cessantibus autem viribus illis quae in globos constanter impressae conservant hosce motus, materia ob rationem in corollario tertio & quarto assignatam, paulatim requiescet & in vortices agi desinet. CoroL 7. Si fluidum similare claudatur in vase sphaerico ac globi in centro consistentis uniformi rotatione agatur in vorticem, globus autem & vas in eandem partem circa axem eundem revolvantur, sintque eorum tempora periodica ut quadrata semidiametrorum : partes fluidi non prius perseverabunt in motibus suis sine accelera- LIBER SECUNDUS. 381 tione & retardatione, quam sint eonim tempora periodica ut quadrata distantiarum a centro vorticis. Alia nulla vorticis constitutio potest esse permancns. Corol. 8. Si vas, fluidum inclusum, & globus servent hunc motum, & motu pra^terea communi angulari circa axem quemvis datum revolvantur ; quoniam hoc motu novo non mutatur attritus partium fluidi in se invicem, non mutabuntur motus partium inter se. Nam translationes partium inter se pendent ab attritu. Pars qua^libet in eo . perse verabit motu, quo fit ut attritu ex uno latere non magis tardetur quam acceleretur attritu ex altero. CoroL 9. Unde si vas quiescat ac detur motus globi, dabitur motus fluidi. Nam concipe planum transire per axem globi & motu contrario revolvi ; & ponc summam temporis revolutionis hujus & revolutionis globi esse ad tempus revolutionis globi, ut quadratum semidiametri vasis ad quadratum semidiametri globi : & tempora periodica partium fluidi respectu plani hujus erunt ut quadrata distantiarum suarum a centro globi. CoroL 10. Proinde si vas vel circa axem eundem cum globo, vel circa diversum aliquem data cum velocitate quacunque moveatur, dabitur motus fluidi. Nam si systemati toti auferatur vasis motus angularis, mancbunt motus omnes iidcm inter se qui prius, per corol. 8. Et motus isti per corol. 9 dabuntur. CoroL II. Si vas & fluidum quicscant & globus uniformi cum motu revolvatur, propagabitur motus paulatim per fluidum totum in vas, & circumagetur vas nisi violenter detentum, ncque prius desinent fluidum & vas accelerari, quam sint eorum tempora pcriodica aiquaHa temporibus pcriodicis globi. Quod si vas vi aliqua dctineatur vel revolvatur motu quovis constanti & uniformi, dcveniet medium paulatim ad statum motus in corolariis 8, 9 & 10 definiti, nec in alio unquam statu quocunque perseverabit. Deinde vero si, viribus illis cessantibus quibus vas & globus ccrtis motibus revolvebantur, pcrmittatur systema totum legibus mechanicis ; vas & globus in se invicem agent mediante fluido, neque motus suos in se mutuo pcr fluidum propagare prius cessabunt, quam eorum tempora pcriodica a^quentur inter se, & systema totum ad instar corporis unius solidi simul revolvatur. 382 DE MOTU CORPORUM Sc/iolium. In his omnibus suppono fluidum ex materia quoad densitatem & fluiditatem uniformi constare. Tale est in quo globus idem eodem cum motu, in eodem temporis intervallo, motus similes & sequales, ad aequales semper a se distantias, ubivis in fluido constitutus, pro- pagare possit. Conatur quidem materia per motum suum circularem recedere ab axe vorticis, & propterea premit materiam omnem ulteriorem. Ex hac pressione fit attritus partium fortior & separatio ab invicem difficilior ; & per consequens diminuitur materiae fluiditas. Rursus si partes fluidi sunt alicubi crassiores seu majores, fluiditas ibi minor erit, ob pauciores superficies in quibus partes separentur ab invicem. In hujusmodi casibus deficientem fluiditatem vel lubricitate partium vel lentore aliave aliqua conditione restitui sup- pono. Hoc nisi fiat, materia ubi minus fluida est magis cohserebit & segnior erit, ideoque motum tardius recipiet & longius propagabit quam pro ratione superius assignata. Si figura vasis non sit sphae- rica, movebuntur particulae in lineis non circularibus sed conformibus eidem vasis figurae, & tempora periodica erunt ut quadrata mediocrium distantiarum a centro quamproxlme. In partibus inter centrum & circumferentiam, ubi latiora sunt spatia, tardiores erunt motus, ubi angustiora velociores, neque tamen particulae velociores petent circumferentiam. Arcus enim describent minus curvos, & conatus recedendi a centro non minus diminuetur per decrementum hujus curvaturae, quam augebitur per incrementum velocitatis. Per- gendo a spatiis angustioribus in latiora recedent paulo longius a centro, sed isto recessu tardescent ; & accedendo postea de latioribus ad angustiora accelerabuntur, & sic per vices tardescent & ac- celerabuntur particulse singulse in perpetuum. Haec ita se habebunt in vase rigido. Nam in fluido infinito constitutio vorticum innotescit per propositionis hujus corollarium sextum. Proprietates autem vorticum hac propositione investigare conatus sum, ut pertentarem siqua ratione phaenomena coelestia per vortices explicari possint. Nam phaenomenon est, quod planetarum circa jovem revolventium tempora periodica sunt in ratione sesquiplicata distantiarum a centro jovis ; & eadem regula obtinet in planetis qui circa solem revolvuntur. Obtinent autem hae regulae in plane- LIBER SECUNDUS, 383 tis utrisque quam accuratissime, quatenus observationes astronomicee hactenus prodidere. Ideoque si planetae illi a vorticibus circa jovem & solem revolventibus deferantur, debebunt etiam hi vortices eadem lege revolvi. Verum tempora periodica partium vorticis prodierunt in ratione duplicata distantiarum a centro motus : neque potest ratio illa diminui & ad rationem sesquiplicatam reduci, nisi vel materia vorticis eo fluidior sit quo longius distat a centro, vel resi- stentia, quce oritur ex defectu lubricitatis partium fluidi, ex aucta velocitate qua partes fluidi separantur ab invicem, augeatur in majori ratione quam ea est in qua velocitas augetur. Quorum tamen neutrum rationi consentaneum videtur. Partes crassiores & minus fluidae, nisi graves sint in centrum, circumferentiam petent; & verisimile est quod, etiamsi demonstrationum gratia hypothesin talem initio sectionis hujus proposuerim, ut resistentia velocitati proportionalis esset, tamen resistentia in minori sit ratione quam ea velocitatis est Quo concesso, tempora periodica partium vorticis erunt in majori quam duplicata ratione distantiarum ab ipsius centro. Quod si vortices (uti aliquorum est opinio) celerius moveantur prope centrum, dein tardius usque ad certum limitem, tum denuo celerius juxta circumferentiam ; certe nec ratio sesquiplicata neque alia qua^vis certa ac determinata obtinere potest. Viderint itaque philosophi quo pacto pha^nomenon illud rationis sesquiplicata^ per vortices expHcari possit. PROPOSITIO LIII. THEOREMA XLI. Corpora^ quce in vortice delata in orbem redeunt, ejusdem sunt densitatis cum vortice^ & eadc7n lege cufn ipsius partibus qtioad vclocitatem & cursus dcterminationem moventtir, Nam si vorticis pars aliqua exigua, cujus particulae seu puncta physica datum servant situm inter se, congelari supponatur; haec, quoniam neque quoad densitatem suam, neque quoad vim insitam aut figuram suam mutatur, movebitur eadem lege ac prius : & contra, si vorticis pars congelata & solida ejusdem sit densitatis cum reliquo vortice, & resolvatur in fluidum ; movebitur haec eadem lege ac prius, nisi quatenus ipsius particulae jam fluidae factae moveantur 3«4 Dli MOTU CORPORUM intftr sc, Xejjligatur igitur motus particularum inter se, tanquam arl totius motum progressivum nil spectans, & motus totius idem erit ac prius. Motus autem idem erit cum motu aliarum vorticis f>artium a centro a:qualiter distantium, propterea quod solidum in fluirlum n^solutum fit pars vorticis cseteris partibus consimilis. Ergo !Kjlidum, si sit ejusdem densitatis cum materia vorticis, eodem motu cum ipsius partibus movebitur, in materia proxime ambiente relative quicsccns. Sin densius sit, jam magis conabitur recedere a ccntro vorticis quam prius; ideoque vorticis vim illam, qua prius in orbita sua tanquam in a:quilibrio constitutum retinebatur, jam suj^crans, rccedct a centro & revolvendo describet spiralem, non amplius in cundcm orbem rediens. Et eodem argumento si rarius sit, acccdct ad centrum, Igitur non redibit in eundem orbem nisi sit cjusdcm dcnsitatis cum fluido. Eo autem in casu ostensum est, quod rcvolvcrctur eadem lege cum partibus fluidi a centro vorticis a:qualitcr distantibus. Q.E.D. CoroL I. l*-rgo solidum quod in vortice revolvitur & in eundem orbcm scmpcr rcdit, relative quiescit in fluido cui innatat. CoroL 2. Et si vortex sit quoad densitatem uniformis, corpus idem ad (juamlibct a ccntro vorticis distantiam revolvi potest. Scholi7C77i. Ilinc liquet planetas a vorticibus corporeis non deferri. Nam plancttC sccundum hypothcsin Co- pcrnic(cain circa solcm dclati re- volvuntur in cllipsibus umbilicum habcntibus in sole, & radiis ad so- lcm ductis arcas dcscribunt tem- poribus proportionalcs. At partes vorticis tali motu rcvolvi ncquc- p unt. Dcsigncnt A D, B E, C F^ orbcs trcs circa solcm 6" dcscrip tos» (luorum cxtimus 6"/^circulus sit soli conccntricus, & intcriorum duorum aphclia sint A, B & peri- hclia D, E. lCrgo corpus (juod rcvolvitur in orbc C F, radio ad solem ducto areas temporibus pro LIBER SECUNDUS, 385 portionales describendo, movebitur uniformi cum motu. Corpus autem, quod revolvitur in orbe B E^ tardius movebitur in aphelio B & velocius in perihelio £, secundum leges astronomicas ; cum tamen secundum leges mechanicas materia vorticis in spatio angusti- ore inter A & C velocius moveri debeat quam in spatio latiore inter D & F ; id est, in aphelio velocius quam in perihelio. Quae duo repugnant inter se. Sic in principio signi virginis, ubi aphelium martis jam versatur, distantia inter orbes martis & veneris est ad distantiam eorundem orbium in principio signi piscium ut ternarius ad binarium circiter, & propterea materia vorticis inter orbes illos in principio piscium debet esse velocior quam in principio virginis in ratione temarii ad binarium. Nam quo angustius est spatium per quod eadem materiae quantitas eodem revolutionis unius tempore transit, eo majori cum velocitate transire debet Igitur si terra in hac materia ccelesti relative quiescens ab ea deferretur, & una circa solem revolveretur, foret hujus velocitas in principio piscium ad ejusdem velocitatem in principio virginis in ratione sesquialtera. Unde solis motus diumus apparens in principio virginis major esset quam minutorum primorum septuaginta, & in principio piscium minor quam minutorum quadraginta & octo : cum tamen (experientia teste) apparens iste solis motus major sit in principio piscium quam in principio virginis, & propterea terra velocior in principio virginis quam in principio piscium. Itaque hypothesis vorticum cum phaenomenis astronomicis omnino pugnat, & non tam ad explicandos quam ad perturbandos motus ccelestes conducit Quomodo vpro motus isti in spatiis liberis sine vorticibus peraguntur intelligi potest ex libro primo, & in mundi systemate jam plenius docebitur. 2 B DE MUNDI SVSTEMATE. LIBER TERTIUS. IN libris praecedentibus principia philosophiae tradidi, non tamen philosophica sed mathematica tantum, ex quibus videlicet in rebus philosophicis disputari possit Hsec sunt motuum & viri- um leges & conditiones, quae ad philosophiam maxime spectant Eadem tamen, ne sterilia videantur, illustravi scholiis quibusdam philosophicis, ea tractans quae generalia sunt, & in quibus philosophia maxime fundari videtur, uti corporum densitatem & resistentiam, spatia corporibus vacua, motumque lucis & sonorum. Superest ut ex iisdem principiis doceamus constitutionem systematis mun- dani. De hoc argumento composueram librum tertium methodo populari, ut a pluribus legeretur. Sed quibus principia posita satis intellecta non fuerint, ii vim consequentiarum minime percipient, neque praejudicia deponent, quibus a multis retro annis insueverunt : & propterea ne res in disputationes trahatur, summam libri illius transtuli in propositiones, more mathematico, ut ab iis solis legantur qui principia prius evolverint Veruntamen quoniam propositiones ibi quam plurimae occurrant, quae lectoribus etiam mathematice doctis moram nimiam injicere possint, auctor esse nolo ut quisquam eas omnes evolvat; suffecerit siquis definitiones, leges motuum & sectiones tres priores libri primi sedulo legat, dein transeat ad hunc librum de mundi systemate, & reliquas libronim priorum proposi- tiones hic citatas pro lubitu consulat DE MUNDI S YSTEMA TE, ^c, 387 REGULAi PHILOSOPHANDI. REGULA I. Causas renim naturaliiim non plures admitti dedere, quam q^ice & vera: sint & earum phcencmtenis explicandis sujfficiant. Dicunt utiqiie philosophi : Natura nihil agit frustra, & frustra fit per plura quod fieri potest per pauciora. Natura enim simplex est & rerum causis superfluis non luxuriat REGULA IL Ideoque effectuum naturalium e/usdem generis ecede^n assigfiandte sunt causce, quatenus fieri potest. Uti respirationis in homine & in bestia; descensus lapidum in Europa and in America; lucis in igne culinari & in sole; reflexionis lucis in terra & in planetis. REGU LA I I L Qiialitates corporum quce intotdi & remitti nequeunt^ qtueque cor- poribus 07)inibus competunt in quibus experimenta instituere licety p7V qualitatibus corporum universorum habendce sunt. Nam qualitates corporum non nisi per experimenta innotescunt, ideoque gcnerales statuendae sunt quotquot cum experimentis gene- raliter quadrant ; & quae minui non possunt, non possunt auferri 388 DE MUNDI SYSTEMATE Certe contra experimentorum tenorem somnia temere confingenda non sunt, nec a naturae analogia recedendum est, cum ea simplex esse soleat & sibi semper consona. Extensio corporum non nisi per sensus innotescit nec in omnibus sentitur : sed quia sensibilibus omnibus competit de universis affirmatur. Corpora plura dura esse experimur. Oritur autem durities totius a duritie partium, & inde non horum tantum corporum quae sentiuntur sed aliorum etiam omnium particulas indivisas esse duras merito concludimus. Cor- pora omnia impenetrabilia esse non ratione sed sensu colligimus. Quae tractamus impenetrabilia inveniuntur, & inde concludimus impenetrabilitatem esse proprietatem corporum universorum. Cor- pora omnia mobilia esse, & viribus quibusdam (quas vires inertiae vocamus) perseverare in motu vel quiete, ex hisce corporum visorum proprietatibus colligimus. Extensio, durities, impenetrabilitas, mobi- litas & vis inertiae totius oritur ab extensione, duritie, impenetra- bilitate, mobilitate & viribus inertiae partium : & inde concludimus omnes omnium corporum partes minimas extendi & duras esse & impenetrabiles & mobiles & viribus inertiae praeditas. Et hoc est fundamentum philosophiae totius. Porro corporum partes divisas & sibi mutuo contiguas ab invicem separari posse ex phaenomenis novimus, & partes indivisas in partes minores ratione distingui posse ex mathematica certum est. Utrum vero partes illae distinctae & nondum divisae per vires naturae dividi & ab invicem separari possint, incertum est. At si vel unico constaret experimento quod particula aliqua indivisa, frangendo corpus durum & solidum, divi- sionem pateretur : concluderemus vi hujus regulae, quod non solum partes divisae separabiles essent, sed etiam quod indivisae in infinitum dividi possent Denique si corpora omnia in circuitu terrae gravia esse in terram, idque pro quantitate materiae in singulis, & lunam gravem esse in terram pro quantitate materiae suae, & vicissim mare nostrum grave esse in lunam, & planetas omnes graves esse in se mutuo, & come- tarum similem esse gravitatem in solem, per experimenta & obser- vationes astronomicas universaliter constet : dicendum erit per hanc regulam quod corpora omnia in se mutuo gravitant. Nam & for- tius erit argumentum ex phaenomenis de gravitate universali, quam LIBER TERTIUS. 389 de corporum impenetrabiHtate : de qua utique in corporibus coelesti- bus nullum experimentum, nuUam prorsus observationem habemus. Attamen gravitatem corporibus essentialem esse minime affirmo. Per vim insitam intelligo solam vim inertiae. Haec immutabilis est Gravitas recedendo a terra diminuitur. R E G U L A IV. In philosophia experimentaliy propositiones ex phanomenis per induc- tionem collectce, non obstantibus contrariis hypothesibiis^ pro veris aut accurate aut quamproxime haberi debenty donec alia occurrerint phanomenay per qua aut accuratiores reddantur aut exceptionibm obnoxice. Hoc fieri debet ne argumentum inductionis toUatur per hypo- theses. 390 DE MUNDI SYSTEMATE PH^NOMENA, PHiENOMENON I. Planetas circumjovialesy radiis ad centrum jovis ductis^ areas describere temporidus proportionaleSy eorumque tempora periodica^ stellis fixis quiescentibus^ esse in ratione sesquiplicata distantiarum ab ipsius centro. Constat ex observationibus astronomicis. Orbes horum planeta- rum non differunt sensibiliter a circulis jovi concentricis, & motus eorum in his circulis uniformes deprehenduntur. Tempora vero periodica esse in sesquiplicata ratione semidiametrorum orbium con- sentiunt astronomi ; & idem ex tabula sequente manifestum est. Satellitum jovialium tempora periodica. jd. jgh. 27' 24''j 3E MUNDI SYSTEMATE & ii) est illa ipsa vis quam nos gravitatem dicere solemus. Nam si gravitas ab ea diversa esset, corpora viribus utrisque conjunctis terram petendo duplo velocius descenderent, & spatio minuti unius secundi cadendo describerent pedes Parisienses ^oj : omnino contra experientiam. Calculus hic fundatur in hypothesi quod terra quiescit Nam si terra & luna moveantur circum solem, & interea quoque circum commune gravitatis centrum revolvantur ; manente lege gravitatis distantia centrorum lunar ac terrse ab invicem erit 6oj semidiametro- rum terrestrium circiter ; uti computationem ineunti patebit. Com- putatio autem inJri potest per prop. lx lib. i. Scholiiiin. Demonstratio propositionis sic fusius explicari potest. Si lunce plures circum terram revolverentur, perinde ut fit in systemate saturni vel jovis : harum tempora perlodica (per argximentum in- ductionis) observarent legem planetarum a Keplero detectam, & propterea harum vires centripetx forent reciproce ut quadrata dis- tantiantm a centro terrs, per prop. i hujus. Et si earum infima esset parva, & vertices altissimorum montium prope tangeret : hujus vis centripeta, qua retlneretur in orbe. gravitates corponim in verticibus illorum montlum (per computationem pra^cedentem) sequaret quamproxime, efficeretque ut eadem lunula, si motii omni quo pergit in orbe suo privaretur, defectu vis centrifuga;, qua in orbe permanserat, descenderet in terram, idque eadem cum velo- citate qua gravla cadunt in illorum montium verticibus, propter sequalitatem virium quibus descendunt. Et si vis illa, qua lunula illa infima descendit, diversa esset a gravitate, & lunula illa etiam gravis esset in terram more corporum in verticibus montium : eadem lunula \H utraque conjuncta duplo velocius descenderct. Quare cum vircs utrjequc. & hora gravia solcnt cadere. LIBER TERTIUS, 399 PROPOSITIO V. THEOREMA V. Planetas circumjoviales graviture in jovem, circumsaturnios in satur- numy & circumsolares in solem, & vi gravitatis suce retraki semper a motibus rectilineis, & in ordibus curvilineis retineri, Nam revolutiones planetarum circumjovialium circa jovem, cir- cumsaturniorum circa saturnum, & mercurii ac veneris reliquorum- que circumsolarium circa solem sunt phaenomena ejusdem generis cum revolutione lunae circa terram; & propterea (per reg. ii) a causis ejusdem generis dependent : praesertim cum demonstratum sit quod vires, a quibus revolutiones illae dependent, respiciant centra jovis, saturni ac solis, & recedendo a jove, satumo & sole decrescant eadem ratione ac lege, qua vis gravitatis decrescit in recessu a terra. CoroL I. Gravitas igitur datur in planetas universos. Nam vene- rem, mercurium, caeterosque esse corpora ejusdem generis cum jove & saturno nemo dubitat. Et cum attractio omnis per motus legem tertiam mutua sit, jupiter in satellites suos omnes, satumus in suos, terraque in lunam, & sol in planetas omnes primarios gra- vitabit. Corol. 2. Gravitatem, quae planetam unumquemque respicit, esse reciproce ut quadratum distantiae locorum ab ipsius centro. Corol. 3. Graves sunt planetae omnes in se mutuo per corol. i & 2. Et hinc jupiter & saturnus prope conjunctionem se invicem attrahendo sensibiliter perturbant motus mutuos, sol perturbat motus lunares, sol & luna perturbant mare nostrum, ut in sequentibus explicabitur. Scholittm. Hactenus vim illam qua corpora coelestia in orbibus suis retinentur centripetam appellavimus. Eandem jam gravitatem esse constat, & propterea gravitatem in postemm vocabimus. Nam causa vis illius centripetae, qua luna retinetur in orbe, extendi debet ad omnes planetas per reg. i, 11, & iv. DE MUNDI SYSTEMATE PROPOSITIO VI. THEOREMA VI. Corpora omnia m plattetas singulos gravitare, & pondera corum in eundem quemvis planetam, paribus distantiis a centro planeta:, pro- portionalia esse quantitati materia: in singulis. Descensus gravium omnium in terram (dempta sahem inaeqiiali retardatione qus ex aeris perexigua resistentia oritur) ccqualibus temporibus fieri, jamdudum observarunt alii ; & accuratissime quidem notare licet squalltatem temporum in pendulis. Rem tentavi in auro, argento, plumbo, vitro, arena, sale communi, ligno, aqua. tritico. Comparabam pyxides duas ligneas rotundas & aequales. Unam implebam Hgno, & idem auri pondus suspendebam (quam potui exacte) in alterius centro oscillationis. Pyxides ab a;qualibus pedum undecim filis pendentes coiistituebant pendula, quoad pondus, figuram, & aeris resistentiam omnino paria : & paribus oscillationibus, juxta positJE, ibant una & redibant diutissime. Proinde copia materlte in auro (per corol. i & 6 prop. xxiv lib. ii.) erat ad copiam materiae in ligno, ut vis motricis actio in totum aurum ad ejusdem actionem in totum lignum ; hoc est, ut pondus ad pondus. Et sic in ca:terls. In corporibus cjusdem ponderis differentia materiie, qus vel minor esset quam pars millesima mate- ria: totius, his experimentis manifesto deprehendi potuit. Jam vero naturam gravitatis in planetas eandem esse atque in terram non est dubium. Elevari enim fingantur corpora h^c terrestria ad usque orbem lunx & una cum luna motu omni privata demitti, ut in terram simul cadant ; & per jam ante ostensa certum est quod lem- poribus cequalibus describent xqualla spatia cum luna, ideoque quod sunt ad quantitatem materia: in luna, ut pondera sua ad ipsius pondus. Porro quoniam satellites jovis temporibus revolvuntur quae sunt in ratione sesquiplicata distantiarum a centro jovis, erunt eorum gravi- tates acceleratrices in jovem rcciproce ut quadrata distantiarum a cen- tro jovis ; & propterea in a;qualibus a jove distantiis, eoruin gravilates acceleratrices evaderent asquales. Proinde temporibus xqualibus ab a;qualibus altitudinlbus cadendo, describcrent a;qualia spatia ; perindc LIBER TERTIUS, 401 ut fit in gravibus in hac terra nostra. Et eodem argumento planetae circumsolares, ab aequalibus a sole distantiis demissi, descensu suo in solem aequalibus temporibus aequalia spatia describerent. Vires autem, quibus corpora inaequalia aequaliter accelerantur^ sunt ut corpora ; hoc est, pondera ut quantitates materiae in planetis. Porro jovis & ejus satellitum pondera in solem proportionalia esse quan- titatibus materiae eorum patet ex motu satellitum quam maxime regulari ; per corol. 3 prop. lxv lib. i. Nam si horum aliqui magis traherentur in solem, pro quantitate materiae suae, quam caeteri : motus satellitum (per corol. 2 prop. lxv lib. i) ex inae- qualitate attractionis perturbarentur. Si, paribus a sole distantiis, satelles aliquis gravior esset in solem pro quantitate materiae suae, quam jupiter pro quantitate materiae suae, in ratione quacunque data, puta ^ ad e: distantia inter centrum solis & centrum orbis satellitis major semper foret quam distantia inter centrum solis & centrum jovis in ratione subduplicata quam proxime ; uti calculo quodam inito inveni. Et si satelles minus gravis esset in solem in ratione illa d ad ^, distantia centri orbis satellitis a sole minor foret quam distantia centri jovis a sole in ratione illa subduplicata. Ideoque si, in aequalibus a sole distantiis, gravitas acceleratrix sateL litis cujusvis in solem major esset vel minor quam gravitas accele- ratrix jovis in solem, parte tantum millesima gravitatis totius ; foret distantia centri orbis satellitis a sole major vel minor quam distantia jovis a sole parte Txnny distantiae totius, id est, parte quinta distantiae satellitis extimi a centro jovis : quae quidem orbis eccentricitas foret valde sensibilis. Sed orbes satellitum sunt jovi concentrici, & propterea gravitates acceleratrices jovis & satellitum in solem aequantur inter se. Et eodem argumento pondera saturni & comitum ejus in solem, in aequalibus a sole distantiis, sunt ut quantitates materiae in ipsis : & pondera lunae ac terrae in solem vel nulla sunt, vel earum massis accurate proportionalia. Aliqua autem sunt per corol. I & 3 prop. v. Quinetiam pondera partium singularum planetae cujusque in alium quemcunque sunt inter se ut materia in partibus singulis. Nam si partes aliquae plus gravitarent, aliae minus, quam pro quantitate materiae : planeta totus, pro genere partium quibus maxime abundet, gravitaret magis vel minus quam pro quantitate materiae totius. Sed 2 c 402 DE MUNDI SYSTEMATE nec refert utnim partes illje extern^ slnt vel internse. Nam sl verbi gratia corpora terrestria, qu^ apud nos sunt, in orbem lunre elevari fingantur, & conferantur cum corpore luns : si iiorum pondera essent ad pondera partium externarum luna; ut quantitates materi^ in iisdem, ad pondera vero partium internarum in majori vel minori ratione, forent eadem ad pondus lunce totius in majori vel minori rattone : contra quam supra ostensum est, Corol. I. Hinc pondera corporum non pendent ab eorum formis & texturis. Nam si cum formis variari possent ; forent majora vel minora, pro varictate formarum, in iequali materia : omnino contra experientiam. Corol. 2. Corpora universa, quze circa terram sunt, gravia sunt in terrani ; & pondera omnium, qu^ asqualiter a centro terrre distant, sunt ut quantitates materice in iisdem. Wxc est qualitas omnium in quibus experimenta instituere licet, & propterea pcr reg. III de universis affirmanda est. Si ffither aut cor|]us aliud quod- cunque vel gravitate omnino destitueretur, vel pro quantitate materijE suce minus gravltaret : quoniam id (ex mente Aristolelis, Cariesii & aliorum) non differt ab aliis corporibus nisi in forma materi^, posset idem per mutationcm formae gradatim transmutari in corpus ejusdem conditionis cum iis, qua; pro quantitate materia; quam ma,\ime gravitant, & vicissim corpora maxime gravia, for- mam illius gradatim inducndo, possent gravitatem suam gradatini amittere. Ac proinde pondera penderent a formis corponim, pos- sentque cum formis variari, contra quam probatum est Jn coroHario superiore. Coroi. 3. Spatia omnia non sunt ^equaliter plena. Nam si spatia omnia squaliter plena essent, gravitas specifica fluidi quo regio acris impleretur, ob summam densitalem materii^, nil cederet gravitali speciiica; atgenti vivi, vel auri, vel corporis alterius cujuscunquc densissimi ; & propterca nec aurum ncque aliud quodcunque corpus in aere descendere posseL Nam corpora in fluidis, nisi spccifice graviora sint, minime descendunt. Quod sl quantitas materix in spatio dato per rarefactionem quamcunque diminui possit, quiJni diminut possit in infinitum ? Coroi. 4. Si omncs omnium corponim particulae solidx sint ejusdem densitatis, neque sine poris rarefieri possint, vacuum datur. LIBER TERTIUS, 403 Ejusdem densitatis esse dico, quarum vires inertiae sunt ut magni- tudines. • CoroL 5. Vis gravitatis diversi est generis a vi magnetica. Nam attractio magnetica non est ut materia attracta. Corpora aliqua magis trahuntur, alia minus, plurima non trahuntur. Et vis magnetica in uno & eodem corpore intendi potest & remitti, estque nonnunquam longe major pro quantitate materiae quam vis gravitatis, & in recessu a magnete decrescit in ratione distantiae non duplicata, sed fere triplicata,quantum ex crassis quibusdam observationibus animadvertere potui. PROPOSITIO VII. THEOREMA VII. GravitatefH in corpora universa Jieri, eamqne proportionalent esse quantitati ntaterice in singulis. Planetas pmnes in se mutuo graves esse jam ante probavimus, ut & gravitatem in unumquemque seorsim spectatum esse reciproce ut quadratum distantiae locorum a centro planetae. Et inde consequens est (per prop. lxix lib. i & ejus corollaria) gravitatem in omnes proportionalem esse materiae in iisdem. Porro cum planetae cujusvis A partes omnes graves sint in plane- tam quemvis B, & gravitas partis cujusque sit ad gravitatem totius, ut materia partis ad materiam totius, & actioni omni reactio (per motus legem tertiam) aequalis sit ; planeta B in partes omnes planetae A vicissim gravitabit, & erit gravitas sua in partem unamquamque ad gravitatem suam in totum, ut materia partis ad materiam totius. Q. E. D. Corol. I. Oritur igitur & componitur gravitas in planetam totum ex gravitate in partes singulas. Cujus rei exempla habemus in attractionibus magneticis & electricis. Oritur enim attractio omnis in totum ex attractionibus in partes singulas. Res intelligetur in gravitate, concipiendo planetas plures minores in unum globum coire & planetam majorem componere. Nam vis totius ex viribus partium componentium oriri debebit Siquis objiciat quod corpora omnia, quae apud nos sunt, hac lege gravitare deberent in se mutuo, cum tamen ejusmodi gravitas neutiquam sentiatur : respondeo quod 404 DE MUNDI SYSTEMATE gravitas in liEec corpora, cum sit ad gravitatem in terram totam iit sunt hsec corpora ad terram totam, longe minor est quam qute sentiri possit. Corof. 2. Gravitatio in singulas corporis particulas tequales est reciproce ut quadratum distantias locorum a particulis, Patet per corol. 3 prop. Lxxiv lib. i. PROPOSITIO VIII. THEOREMA VIH. Sz globorum duorum in se mutuo gravitantium materia undique in regionibus, gu(B a centris argualiter distant, iwmogema sit : eril pOttdus globi altenttrius in altcrum reciproce ut guadratum distantite inter centra. Postquam invenissem gravitatem in planetam totum oriri & com- poni ex gravitatibus in partes ; & esse in partes singulas reciproce proportlonalem quadratis distantianim a partlbus : dubitabam an reciproca illa proportio duplicata obtineret accurate in vi tota ex vlribus pluribus composita, an vero quam proxime. Nam fieri posset ut proportio, qus in maiorlbus distantiis satis accurate obtJneret, prope superficiem planeta; ob incequales particularum distantias & situs dissimiles, notabiliter errarct. Tandem vero, per prop. lxxv & Lxxvi libri primi & ipsarum corollaria, intellexi veritatem proposi- tionis de qua hlc agitur. Corol. I. Hinc inveniri & intcr se comparari possimt pondera corponim in diversos planetas. Nam pondera corporum xqualium circum planetas in circulis revolventium sunt (per corol. 2 prop. i\* lib. i) ut diametri circulorum directe & quadrata temporum periodi- corum inverse ; & pondera ad superficies planetarum, aliasve quasvis a centro dlstantias, majora sunt vel minora (per hanc propositionem) in duplicata ratione distantianim inversa. Sic ex temporibus perio- dicis veneris circum solem dierum 224 & horarum 16^1, satellitis extimi circumjovialis circum jovem dierum 16 & horarum t6AtSa- tellitis Hugeniani circum saturnum dierum 15 & horarum 23}, & lunx circum terram dierum 27 hor. 7 min. 43, collatis cum distantia mediocri veneris a sole & cum elongationlbus maximis heliocentri- cis satellitis extimi circumjovialis a centro jovis 8' 16", .satellim LIBER TERTIUS. 405 Hugeniani a centro saturni 3' 4", & lunae a centro terrae 10' 33'', computum ineundo inveni quod corporum aequalium & a centro solis, jovis, saturni ac terrae aequaliter distantium pondera sint in solem, jovem, saturnum ac terram ut i, ttjVt, Wjt, & igo^asa respective, & auctis vel diminutis distantiis, pondera diminuuntur vel augentur in duplicata ratione : pondera aequalium corporum in solem, jovem, satumum ac terram in distantiis loooo, 997, 791, & 109 ab eorum centris, atque ideo in eorum superficiebus, erunt ut loooo, 943, 529, & 435 respective. Quanta sint pondera corponim in superficie lunae dicetur in sequentibus. CoroL 2. Innotescit etiam quantitas materiae in planetis singulis. Nam quantitates materiae in planetis sunt ut eorum vires in aequalibus distantiis ab eorum centris, id est, in sole, jove, saturno ac terra sunt ut I, TTxVr, W-rr, & ig&^aeg respective. Si parallaxis solis statuatur major vel minor quam 10" 30"', debebit quantitas materiae in terra augeri vel diminui in triplicata ratione. CoroL 3. Innotescunt etiam densitates planetarum. Nam pondera corporum aequalium & homogeneorum in sphaeras homogeneas sunt in superficiebus sphaerarum ut sphaerarum diametri, per prop. lxxii Hb. I, ideoque sphaerarum heterogenearum densitates sunt ut pon- dera illa applicata ad sphaerarum diametros. Erant autem verae solis, jovis, satumi ac terrae diametri ad invicem ut loooo, 997, 791, & 109, & pondera in eosdem ut loooo, 943, 529 & 435 respective, & propterea densitates sunt ut 100, 94I, 67 & 400. Densitas terrae quae prodit ex hoc computo non pendet a parallaxi solis, sed deter- minatur per parallaxin lunae, & propterea hic recte definitur. Est igitur sol paulo densior quam jupiter, & jupiter quam saturnus, & terra quadmplo densior quam sol. Nam per ingentem suum calorem sol rarescit Luna vero densior est quam terra, ut in sequentibus patebit CoroL 4. Densiores igitur sunt planetae qui sunt minores, caeteris paribus. Sic enim vis gravitatis in eomm superficiebus ad aequali- tatem magis accedit Sed & densiores sunt planetae, caeteris paribus, qui sunt soli propiores ; ut jupiter saturno, & terra jove. In diversis utique distantiis a sole collocandi erant planetae ut quilibet pro gradu densitatis calore solis majore vel minore fmeretur. Aqua nostra, si terra locaretur in orbe saturni, rigesceret, si in orbe 4o6 J^R MUNDI S YSTEMA TE mercurii in vapores statim abiret Nam lux solis, cui calor propor- tionalis est, septuplo densior est in orbe mercurii quam apud nos : & thermometro expertus sum quod septuplo solis aestivi calore aqua ebullit. Dubium vero non est quin materia mercurii ad calorem accommodetur, & propterea densior sit hac nostra; cum materia omnis densior ad operationes naturales obeundas majorem calorem requirat PROPOSITIO IX. THEOREMA IX. Gravitatem pergefido a mperficiebus planetarum deorstim decrescere in ratione distantiarum a centro guafn proxime. Si materia planetae quoad densitatem uniformis esset, obtineret haec propositio accurate : per prop. lxxiii lib. i. Errorjgitur tantus est, quantus ab inaequabili densitate oriri possit PROPOSITIO X. THEOREMA X. Motus plafietarum in coelis diutissime conservari posse. \n scholio propositionis xl lib. ii ostensum est quod globus aquae congelatae, in aere nostro libere movendo & longitudinem semidiametri suae describendo, ex resistentia aeris amitteret motus sui partem tAf. Obtinet autem eadem proportio quam proxime in globis utcunque magnis & velocibus. Jam vero globum terrae nostrae densiorem esse, quam si totus ex aqua constaret, sic colligo. Si globus hicce totus esset aqueus, quaecunque rariora essent quam aqua, ob minorem specificam gravitatem emergerent & supernata- rent Eaque de causa globus terreus aquis undique coopertus, si rarior esset quam aqua, emergeret alicubi, & aqua omnis inde defluens congregaretur in regione opposita. Et par est ratio terrae nostrae maribus magna ex parte circumdatae. Haec si densior non esset, emergeret ex maribus, & parte sui pro gradu levitatis extaret ex aqua, maribus omnibus in regionem oppositam confluentibus. Eodem argumento maculae solares leviores sunt quam materia lucida solaris cui supernatant Et in formatione qualicunque planeta- rum, ex aqua materia omnis gravior, quo tempore massa fluida erat. LIBER TERTIUS. 407 centrum petebat. Unde cum terra communis suprema quasi duplo gravior sit quam aqua, & paulo inferius in fodinis quasi triplo vel quadruplo aut etiam quintuplo gravior reperiatur : verisimile est quod copia materiae totius in terra quasi quintuplo vel sextuplo major sit quam si tota ex aqua constaret ; praesertim cum terram quasi quadruplo densiorem esse quam jovem jam ante ostensum siL Quare si jupiter paulo densior sit quam aqua, hic spatio dierum tri- ginta, quibus longitudinem 459 semidiametrorum suarum describit, amitteret in medio ejusdem densitatis cum aere nostro motus sui partem fere decimam. Verum cum resistentia mediorum minuatur in ratione ponderis ac densitatis, sic ut aqua, quae partibus 13I levior est quam argentum vivum, minus resistat in eadem ratione ; & aer, qui partibus 860 levior est quam aqua, minus resistat in eadem ratione : si ascendatur in ccelos ubi pondus medii, in quo planetae moventur, diminuitur in immensum, resistentia prope cessabit Os- tendimus utique in scholio ad prop. xxii lib. 1 1 quod si ascenderetur ad altitudinem milliarium ducentorum supra terram, aer ibi rarior foret quam ad superficiem terrae in ratione 30 ad 0,0300300000)003998, seu 75000000000000 ad 1 circiter. Et hinc stella jovis in medio ejusdem denskatis cum aere illo superiore revolvendo, tempore annorum 1 000000, ex resistentia medii non amitteret motus sui partem decimam centesimam millesimam. In spatiis utique terrae proximis, nihil invenitur quod resistentiam creet praeter aerem exhalationes & vapores. His ex vitro cavo cylindrico diligentissime exhaustis gravia intra vitrum liberrime & sine omni resistentia sensibili cadunt ; ipsum aurum & pluma tenuissima simul demissai aequali cum velo- citate cadunt, & casu suo describendo altitudinem pedum quatuor sex vel octo simul incidunt in fundum, ut experientia compertum est. Et propterea si in coelos ascendatur aere & exhalationibus vacuos, planetse & cometae sine omni resistentia sensibili per spatia illa diutissime movebuntur. 4o8 DE MVNDl SYSTEMATE HYPOTHESIS I. Centrum systematis mundani quiescere. Hoc ab omnibus concessum est, dum aliqui terram, alii solem in centro systematis quiescere contendant. Videamus quid inde sequatur. PROPOSITIO XI. THEOREMA XI. Commune cefitrum gravitatis terrce, solis & planetarum omnium guiescere. Nam centrum illud (per legum corol. iv) vel quiescet vel pro- gredietur uniformiter in directum. Sed centro illo semper progre- diente centrum mundi quoque movebitur contra hypothesin. PROPOSITIO XII. THEOREMA XII. Solem motu perpetuo agitari, sed nunquam longe recedere a communi gravitatis centro planetarum omnium. Nam cum (per corol. 2 prop. viii) materia in sole sit ad materiam in jove ut 1067 ad i, & distantia jovis a sole sit ad semidiametrum solis in ratione paulo majore ; incidet commune centrum gravitatis jovis & solis in punctum paulo supra superficiem solis. Eodem argumento cum materia in sole sit ad materiam in satumo ut 302 1 ad i, & distantia satumi a sole sit ad semidiametrum solis in ratione paulo minore : incidet commune centrum gravitatis satumi & solis in punctum paulo infra superficiem solis. Et ejusdem calculi vestigiis insistendo si terra & planetae omnes ex una soHs parte consisterent, commune omnium centrum gravitatis vix integra solis diametro a centro solis distaret. Aliis in casibus distantia centromm semper minor est. Et propterea, cum centrum illud gravitatis perpetuo quiescit, sol pro vario planetarum situ in omnes partes movebitur, sed a centro illo nunquam longe recedet. Corol, Hinc commune gravitatis centrum terrae, solis & plane- tamm omnium pro centro mundi habendum est Nam cum terra, LIBER TERTIUS, 409 sol & planetae omnes gravitent in se mutuo, & propterea, pro vi gravitatis suae, secundum leges motus perpetuo agitentur : perspicuum est quod horum centra mobilia pro mundi centro quiescente haberi nequeunt. Si corpus illud in centro locandum esset in quod corpora omnia maxime gravitant (uti vulgi est opinio) privilegium istud concedendum esset soli. Cum autem sol moveatur, eligendum erit punctum quiescens, a quo centrum solis quam minime discedit, & a quo idem adhuc minus discederet, si modo sol densior esset & major, ut minus moveretur. PROPOSITIO XIII. THEOREMA XIII. Planette moventur in ellipsibtis umbilicum habentibus in centro solisy & radiis ad centrum illud ductis areas describunt temporibus proportionales. Disputavimus supra de his motibus ex phaenomenis. Jam cog- nitis motuum principiis, ex his colligimus motus coelestes a priori. Quoniam pondera planetarum in solem sunt reciproce ut quadrata distantiarum a centro solis ; si sol quiesceret & planetae reliqui non agerent in se mutuo, forent orbes eorum elliptici, solem in umbilico communi habentes, & areae describerentur temporibus proportionales (per prop. i & xi & corol. i prop. xiii lib. i) actiones autem planetarum in se mutuo perexiguae sunt (ut possint contemni) & motus planetarum in elHpsibus circa solem mobilem minus perturbant (per prop. lxvi lib. 1) quam si motus isti circa solem quiescentem peragerentur. Actio quidem jovis in satumum non est omnino contemnenda. Nam gravitas in jovem est ad gravitatem in solem (paribus distantiis) ut I ad 1067; ideoque in conjunctione jovis & saturni, quoniam distantia saturni a jove est ad distantiam satumi a sole fere ut 4 ad 9, erit gravitas saturni in jovem ad gravitatem saturni in solem ut 81 ad 16 X 1067 seu I ad 211 circiter. Et hinc oritur perturbatio orbis saturni in singulis planetae hujus cum jove conjunctionibus adeo sensibilis ut ad eandem astronomi haereant. Pro vario situ planetae in his conjunctionibus, eccentricitas ejus nunc augetur nunc diminuitur, aphelium nunc promovetur nunc forte retrahitur, & medius motus 4IO DE MUNDI SYSTEMATE per vices acceleratur & retardatur. Error tamen omnis in motu ejus circum solem a tanta vi oriundus (prseterquam in motu medio) evitari fere potest constituendo umbilicum inferiorem orbis ejus in communi centro gravitatis jovis & solis (per prop. lxvii lib. i) & propterea ubi maximus est vix superat minuta duo prima. Et error maximus in motu medio vix superat minuta duo prima annuatim. In conjunctione autem jovis & saturni gravitates acceleratrices solis in saturnum, jovis in saturnum & jovis in solem sunt fere ut i6, 8i & ^- ^ ^ seu 156609, ideoque differentia gravitatum solis in 25 saturnum & jovis in saturnum est ad gravitatem jovis in solem ut 65 ad 156609 seu i ad 2409. Huic autem differentiae proportionalis est maxima satumi efficacia ad perturbandum motum jovis, & prop- terea perturbatio orbis jovialis longe minor est quam ea saturnii. Reliquorum orbium perturbationes sunt adhuc longe minores, praeter- quam quod orbis terrae sensibiliter perturbatur a luna. Commune centrum gravitatis terrae & lunae elHpsin circum solem in umbilico positum percurrit, & radio ad solem ducto areas in eadem temporibus proportionales describit, terra vero circum hoc centrum commune motu menstruo revolvitur. PROPOSITIO XIV. THEOREMA XIV. Orbium aphelia & nodi quiescunt. Aphelia quiescunt, per prop. xi lib. i ; ut & orbium plana, per ejusdem libri prop. i & quiescentibus planis quiescunt nodi. Atta- men a planetarum revolventium & cometarum actionibus in se invicem orientur inaequalitates aliquae, sed quae ob parvitatem hic contemni possunt. CoroL i. Quiescunt etiam stellae fixae, propterea quod datas ad aphelia nodosque positiones servant. Corol. 2. Ideoque cum nulla sit earum parallaxis sensibilis ex terrae motu annuo oriunda, vires earum ob immensam corporum distantiam nullos edent sensibiles effectus in regione systematis nostri. Quinimo fixae in omnes cceli partes aequaliter dispersae contrariis attractionibus vires mutuas destruunt, per prop. lxx lib. i. LIBER TERTIUS, 41 1 Scholium. Cum planetae soli propiores (nempe mercurius, venus, terra, & mars) ob corporum parvitatem parum agant in se invicem : horum aphelia & nodi quiescent, nisi quatenus a viribus jovis, saturni & corporum superiorum turbentur. Et inde colligi potest per theoriam gravitatis, quod horum aphelia moventur aliquantulum in consequentia respectu fixarum, idque in proportione sesquiplicata distantiarum horum planetarum a sole. Ut si aphelium martis in annis centum conficiat 33' 20" in consequentia respectu fixarum ; aphelia terrae, veneris, & mercurii in annis centum conficient 1 7' 40", 10' 53'', & 4' \6" respective. Et hi motus, ob parvitatem, negli- guntur in hac proposftione. PROPOSITIO XV. PROBLEMA I. Invenire orbitim principales diametros. Capiendae sunt hae in ratione subsesquiplicata temporum periodi- corum, per prop. xv lib. i ; deinde sigillatim augendae in ratione summae massarum solis & planetae cujusque reyolventis ad primam duarum medie proportionalium inter summam illam & solem, per prop. LX lib. I. PROPOSITIO XVI. PROBLEMA II. Invenire orbitim eccefttricitates & apJielia. Problema confit per prop. xviii lib. i. PROPOSITIO XVII. THEOREMA XV. Planetaru7n motus diurnos uni/ormes esse, & librationem lunce ex ipsius motu diurno oriri. Patet per motus legem i, & corol. 22 prop. lxvi lib. i. Jupiter utique respectu fixarum revolvitur horis 9 56', mars horis 24 39', venus horis 23 circiter, terra horis 23 56', sol diebus 25^ & luna diebus 27 hor. 7. 43'. Haec ita se habere ex phaenomenis manifes- tum est. Maculae in corpore solis ad eundem situm in disco solis redeunt diebus 2 7I circiter, respectu terrae ; ideoque respectu fixa- rum sol revolvitur diebus 25I circiter. Quoniam vero lunae circa 412 DE iMUNDI SYSTEMATE axem suum uniformiter revolventis dies menstruus est : hujus facies eadem ulteriorem umbilicum orbis ejus semper respiciet quam- proxime, & propterea pro situ umbilici illius deviabit hinc inde a terra. Hkc est libratio luna^ in longitudinem. Nam libratio in latitudinem orta est ex latitudine luuEe & inclinatione axis ejus ad planum eclipticas. Hanc librationis lunaris theoriam D. N. Afercaior in astronomia sua, initio anni 1676 edita, ex literis meis plenius exposuit. Siniiii motu extimus saturni satelles circa axem suum revotvi videtur, eadem sui facie saturnum perpetuo respiciens. Nam circum saturnum revolvendo, quoties ad orbis sui partem orienta- lem accedit, atgerrime videtur & plerumque vlderi cessat : id quod evenire potest per maculas quasdam in ea corporis parte quae terne tunc obvertitur, ut Cassimts notavit. Simili etiam motii satelles extimus jovialis circa axem suum revolvi videtur, propterea quod in parte corporis jovi aversa maculam habeat qua; tanquam in corpore jovis cernitur ubicunque satelles inter jovem & oculos nostros transit. PROPOSITIO XVIII. THEOREMA XVI. Axes planetarnm diameh^is qua ad eosdent axes normaliter di4cunttir minorcs esse. Planetae sublato omni raotu circulari diurno figuram sphaericam. ob jequalem undique partium gravitatem, affectare deberent. Per motum illum circularem fit ut partes ab axe recedentes juxta iequa- torem ascendere conentur. Ideoque materia si fluida sit ascensu suo ad zequatorem diametros adaugebit, axem vero descensu suo ad polos diminuet. Sic jovis diameter (consentientibus astronomorum observationibus) brevior deprehenditur inter polos quam ab orientc in occidentem. Eodem argumento, nisi terra nostra paulo altior esset sub xquatore quam ad polos, maria ad polos subsiderent, & juxta aequatorem ascendendo ibi omnia inundarent PROPOSITIO XIX. PROBLEMA III. Invenire proportionem axis planetts ad diametros eidcnt perpettdicuiarts. Norwoodus noster clrca annum 1635 mensurando distantiam pedum LIBER TERTIUS. 413 Londinensium 905751 vaXj^r Londinum & Eboracum, & observando differentiam latitudinum 2 gr. 28' collegit mensuram gradus unius esse pedum Londinensium 367196, idest, hexapedarum Parisiensium 57300. Picartus mensurando arcum gradus unius & 22' 55" in meridiano inter Ambianum & Malvoisina^n, invenit arcum gradus unius esse hexapedarum Parisiensium 57060. Cassinus senior mensuravit dis- tantiam in meridiano a villa Collioure in Roussilion ad observatorium Parisiense ; & filius ejus addidit distantiam ab observatorio ad turrem urbis Dufikirk. Distantia tota erat hexapedarum 486 156^, & differ- entia latitudinum villae Collioure & urbis Dunkirk erat graduum octo & 31' wi". Unde arcus gradus unius prodit hexapedarum Pari- siensium 57061. Et ex his mensuris coUigitur ambitus terrse pedum Parisiensium 123249600, & semidiameter ejus pedum 1 961 5800, ex hypothesi quod terra sit sphaerica. In latitudine Lutetice Parisiorum corpus grave tempore minuti unius secundi cadendo describit pedes Parisienses 15 dig. i lin. \\ ut supra, id est, lineas 21737. Pondus corporis diminuitur per pondus aeris ambientis. Ponamus pondus amissum esse partem un- decimam millesimam ponderis totius, & corpus illud grave cadendo in vacuo describet altitudinem linearum 2 1 74 tempore minuti unius secundi. Corpus in circulo ad distantiam pedum 196 15800 a centro, singulis diebus sidereis horarum 23. 56' 4'' uniformiter revolvens, tempore minuti unius secundi describet arcum pedum 1433,46, cujus sinus versus est pedum 0,0523656, seu linearum 7,54064. Ideoque vis, qua gravia descendunt in latitudine Lutetice, est ad vim centrifugam corporum in aequatore a terrae motu diurno oriundam, ut 2174 ad 7,54064. Vis centrifuga corporum in aequatore terrae est ad vim centri- fugam, qua corpora directe tendunt a terra in latitudine LuteticB graduum 48. 50' 10", in duplicata ratione radii ad sinum comple- menti latitudinis illius, id est, ut 7,54064 ad 3,267. Addatur haec vis ad vim qua gravia descendunt in latitudine illa LuteticF, & corpus in latitudine illa, vi tota gravitatis cadendo, tempore minuti unius secundi describet lineas 2177,267 seu pedes Parisienses 15 dig. i & lin. 5,267. Et vis tota gravitatis in latitudine illa erit ad vim 414 DE MVNDl SYSTEMATE centrifugam corporum in zequatore terrae ut 2177,267 ad 7,54064 seu 289 ad I. Unde si A P BQ figuram terrse designet jam non amplius sphae- ricam sed revolutione ellipseos circum axem minorem PQ genitam, sitque A CQqca canalis aqu^e plena, a polo Qq ad centrum Cc & inde ad aequatorem A a pergens : debebit pondus aquae in canalis crure A Cca esse ad pondus aqu^e in cnire altero Q Ccq ut 289 ad 28S, eo quod vis centrlfuga ex clrculari motu orta partem unam e ponderis partibus 289 sustinebit ac dctrahet, & pondus 2S8 in altero crure sustinebit reliquas. Porro (ex propo- sitionis xcr corol. 2 lib. i) computationem ineundo invenio quod, si terra constaret ex uniformi materia motuque omni privaretur & esset ejus axis P Q nA diametrum AB ut 100 ad loi, gravitas in loco Q in ler- ram foret ad gravitatem in eodem loco Q in sphieram centro C radio PC vel ^ C de scriptam, ut 126 ad 125. Et eodem argii- mento gravitas in loco A in sphceroidem, convolutione elHpseos APBQ circa axem AB descriptam, est ad gravitatem in eodem loco A in sph^eram centro C radio A C descriptam. ut i 25 ad 126. Est autem gravitas in loco A \n terram niedia proportionalis inter gravitatcs in dictam sph^roidem & sphsram : propterea quod sph^eni, diminuendo diametrum PQ in ratlone loi ad 100, vertilur in figuram terrEe ; & ha:c figura dimlnuendo In eadem ratione dlametrum teniam, qiias diametris duabus A B, PQ, perpendlcularis est, vertitur in dictam sph.-eroidem ; & gravltas In A, m casu utroque, diminuiliir in eadem ratione quam proxime. Est igitur gravltas in A in sph.Trram centro C radio A C descriptam ad gravitatem in A in terram ut 126 ad 125?, & gravitas in \ocoQ In sphxram centro C radio QC descriptam est ad gravitatem in loco A in sphieram centro C radio A C descriptam in ratione diametronim (per prop. i.xxir lib. 1); id est, ut 100 ad 101. Conjungantur jam hs tres rationes. 126 ad 125. 126 ad 125J, & 100 ad 101 : & fiet gravitas in loco Q \n terram ad gravltatem in loco .4 in terram, ut 126 x 126 x 100 ad izsxi^^Jx 101, seu ut 501 ad 500. 1 LIBER TERTIUS. 415 Jam cum (per corol. 3 prop. xci Hb. i) gravitas in canalis crure utrovis ACca vel QCcq sit ut distantia locorum a centro terrae; si crura illa superficiebus transversis & eequidistantibus distinguantur in partes totis proportionales, erunt pondera partium singularum in crure A Cca ad pondera partium totidem in crure altero, ut mag- nitudines & gravitates acceleratrices conjunctim ; id est, ut loi ad 100 & 500 ad 501, hoc est, ut 505 ad 501. Ac proinde si vis centrifuga partis cujusque in crure A Cca ex motu diurno oriunda fuissct ad pondus partis ejusdem ut 4 ad 505, eo ut de pondere partis cujusque, in partes 505 diviso, partes quatuor detraheret ; manerent pondera in utroque crure a^qualia, & propterea fluidum consisteret in sequilibrio. Verum vis centrifuga partis cujusque est ad pondus ejusdem ut i ad 289, hoc est, vis centrifuga quae deberet esse ponderis pars Va^ est tantum pars Tlir. Et propterea dico, secundum regulam auream, quod si vis centrifuga wr faciat ut altitudo aquse in crure A Cca superet altitudinem aquae in crure Q Ccq parte centesima totius altitudinis : vis centrifuga ^i^ faciet ut excessus altitudinis in cnire A Cca sit altitudinis in crure altero QCcq pars tantum ^\^, Est igitur diameter terrae secundum aequa- torem ad ipsius diametrum per polos ut 230 ad 229. Ideoque cum terrae semidiameter mediocris, juxta mensuram Ptcarii\ sit pedum Parisiensium 1 961 5800, seu milliarium 3923,16 (posito quod milliare sit mensura pedum 5000) terra altior erit ad aequatorem quam ad polos excessu pedum 85472, seu milliarum 171V. Et altitudo ejus ad aequatorem erit 19658600 pedum circiter, & ad polos 19573000 pedum. Si planeta major sit vel minor quam terra manente ejus densitate ac tempore periodico revoUitionis diurnae, manebit proportio vis centrifugae ad gravitatem, & propterea manebit etiam proportio diametri inter polos ad diametrum secundum aequatorem. At si motus diurnus in ratione quacunque acceleretur vel retardetur, augebitur vel minuetur vis centrifuga in duplicata illa ratione, & propterea differentia diametrorum augebitur vel minuetur in eadem duplicata ratione quamproxime. Et si densitas planetae augeatur vel minuatur in ratione quavis, gravitas etiam in ipsum tendens augebitur vel minuetur in eadem ratione, & differentia diametrorum vicissim minuetur in ratione gravitatis auctae vel augebitur in ratione 4i6 DE MUNDI SYSTEMATE gravitatis diminutae. Unde cum terra respectu fixarum revolvatur horis 23. 56', jupiter autem horis 9. 56', sintque temporum quadrata ut 29 ad 5, & revolventium densitates ut 400 ad 94^ : differentia diametrorum jovis erit ad ipsius diametrum minorem ut — x ^^ 5 94i ad I, seu i ad 9J quamproxime. Est igitur diameter jovis ab 229 oriente in occidentem ducta ad ejus diametrum inter polos ut lol ad 9I quamproxime. Unde cum ejus diameter major sit 37" ejus diameter minor quae polis interjacet erit 33'' 2^'". Pro luce erratica addantur 3'' circiter, & hujus planetae diametri apparentes evadent 40'' & 36'' 2^'" : quae sunt ad invicem ut 1 1 J ad iof quam- proxim^. Hoc ita se habet ex hypothesi quod corpus jovis sit uniformiter densum. At si corpus ejus sit densius versus planum aequatoris quam versus polos diametri ejus possunt esse ad invicem ut 12 ad II, vel 13 ad 12, vel forte 14 ad 13. Et Cassinus quidem anno 1691 observavit, quod jovis diameter ab oriente in occidentem porrecta diametrum alteram superaret parte sui circiter decima quinta. Poundiis autem noster telescopio pedum 123 longitudinis & optimo micrometro diametros jovis anno 1719 mensuravit ut sequitur. Tempora • Diam. max. Diam. min. Diametri ad invieem. dies Jan. 28 Mar. 6 Mar. 9 Apr. 9 hor. 6 7 7 9 part. I3»40 I3»I2 I3»'2 12,32 part. 12,28 12,20 12,08 11,48 Ut \2 ad 11 i3f i2| T2j Il| I41 13^ Congruit igitur theoria cum phaenomenis. Nam planetse magis incalescunt ad lucem soHs versus aequatores suos, & propterea paulo magis ibi decoquuntur quam versus polos. Quinetiam gravitatem per rotationem diurnam terrae nostrae minui sub aequatore atque ideo terram ibi altius surgere quam ad polos (si materia ejus uniformiter densa sit) patebit per experimenta pen- dulorum quae recensentur in propositione sequente. LIBER TERTIUS. 417 PROPOSITIO XX. PROBLEMA IV. Invenire & inter se comparare pondera corporinn in terrce Jmjus regionibus diversis. Quoniam pondera inaequalium crurum canalis aqueae A CQ qca sequalia sunt ; & pondera partium, cruribus totis proportionalium & similiter in totis sitarum, sunt ad invicem ut pondera totorum, ideoque etiam aequantur inter se ; erunt pondera a^qualium & in cruribus similiter sitarum partium reciproce ut crura, id est, reciproce ut 230 ad 229. Et par est ratio homogeneorum & aequalium quorumvis & in canalis cruribus similiter sitorum corporum. Horum pondera sunt reciproce ut crura, id est, reciproce ut distantiae corporum a centro terrae. Proinde si corpora in supremis canalium partibus, sive in superficie terrse consistant; erunt ponderaeorum ad invicem reciproce ut distantiae eorum a centro. Et eodem argumento pondera, in aliis quibuscunque per totam terrae superficiem regionibus, sunt reciproce ut distantiae locorum a centro ; & propterea, ex hypothesi quod terra sphaerois sit, dantur proportione. Unde tale confit theorema, quod incrementum ponderis pergendo ab aequatore ad polos sit quam proxime ut sinus versus latitudinis dupHcatae vel, quod perinde est, ut quadratum sinus recti latitudinis. Et in eadem circiter ratione augentur arcus graduum latitudinis in meridiano. Ideoque cum latitudo Luteticc Parisiorum sit 48^*50', ea locorum sub aequatore 00«^ 00', & ea locorum ad polos 90 ^"^* & duplorum sinus versi sint 11 334, 00000 & 20000, existente radio loooo, & gravitas ad polum sit ad gravitatem sub aequatore ut 230 ad 229, & excessus gravitatis ad polum ad gravitatem sub aequatore ut I ad 229 : erit excessus gravitatis in latitudine Luteticv ad gravi- tatem sub aequatore, ut i x \ll^ ad 229, seu 5667 ad 2290000. Et propterea gravitates totae in his locis erunt ad invicem ut 2295667 ad 2290000. Quare cum longitudines pendulorum aequalibus tem- poribus oscillantium sint ut gravitates, & in latitudine Lutetice Pari- siorum longitudo penduli singulis minutis secundis oscillantis sit pedum trium Parisiensium & linearum 8i, vel potius ob pondus aeris 8^ : longitudo penduli sub aequatore superabitur a longitudine syn- 2 D 4i8 DE MUNDI SYSTEMATE chroni penduli Parisiensis excessu lineae unius & 87 partium mille- simarum linese. Et simili computo confit tabula sequens. Latitudo loci. \ Longitudo penduli. Mensura gradus unius in meridiano. grad. /rt/. //'«. hexafeda. 0 3 7,468 56637 5 3 7,482 56642 10 3 7,526 56659 • 15 3 7,596 56687 20 3 . 7,692 56724 25 3 7,812 56769 30 3 7,948 56823 35 3 8,099 56882 40 3 8,261 56945 I 3 8,294 56958 2 3 8,327 56971 3 3 8,361 56984 4 3 8,394 56997 45 3 8,428 57010 6 3 8,461 57022 7 3 8,494 57035 8 3 8,528 57048 9 3 8,561 57061 50 3 8,594 57074 55 3 8,756 57137 60 3 8,907 57196 65 3 9,044 57250 70 3 9,162 57295 75 3 9,258 ' 57332 80 3 9,329 ; 57360 85 3 9,372 1 57377 90 3 9,387 57382 1 Constat autem per hanc tabulam quod graduum ina^qualitas tam parva sit, ut in rebus geographicis figura terrae pro sphaerica haberi possit : praesertim si terra paulo densior sit versus planum aequatoris quam versus polos. Jam vero astronomi aliqui in longinquas regiones ad observationes astronomicas faciendas missi obscrvarunt quod horologia oscillatoria tardius moverentur prope aequatorem quam in regionibus nostris. Et primo quidem D. Richer hoc observavit anno 1672 in insula Caymnce, Nam dum observaret transitum fixarum per meridianum LIBER TERTIUS. 419 mense AtcgustOy reperit horologium suum tardius moveri quam pro medio motu solis, existente differentia 2' 28'' singulis diebus. De- inde faciendo ut pendulum simplex ad minuta singula secunda per horologium optimum mensurata oscillaret, notavit longitudinem penduli simplicis, & hoc fecit saepius singulis septimanis per menses decem. Tum in Galliam redux contulit longitudinem hujus penduli cum longitudine penduli Parisiensis (quse erat trium pedum Parisi- ensium & octo linearum cum tribus quintis partibus lineae) & reperit breviorem esse, existente differentia lineae unius cum quadrante. Postea Halleius noster circa annum 1677 ad. insulam Sandce Helence navigans reperit horologium suum oscillatorium ibi tardius moveri quam Londini, sed differentiam non notavit. Pendulum vero brevius reddidit plusquam octava parte digiti, seu linea una cum semisse. Et ad hoc efificiendum, cum longitudo cochleae in ima parte penduli non sufificeret, annulum ligneum thecae cochleae & ponderi pendulo interposuit. Deinde anno 1682 D. Varin & D. £>es Hayes invenerunt longitudinem penduli singulis minutis secundis oscillantis in ob- servatorio regio Parisiensi esse ped. 3 lin. 81. Et in insula Gorea eadem methodo longitudinem penduli synchroni invenerunt esse ped. 3 lin. 6^, existente longitudinum differentia lin. 2. Et eodem anno ad insulas Guadaloupam & Martinicam navigantes, invenerunt longitudinem penduli synchroni in his insulis esse ped. 3 lin. (A. Posthac D. Couplet filius anno 1697 mense ynlio horologium suum oscillatorium ad motum solis medium in observatorio regio Parisiensi sic aptavit, ut tempore satis longo horologium cum motu solis congrueret. Deinde Ulyssipponem navigans invenit quod mense Novembri proximo horologium tardius iret quam prius, existente differentia 2' 13'^ in horis 24. Et mense Martio sequente Paraibam navigans invenit ibi horologium suum tardius ire quam Parisiis, existente differentia 4' 12" in horis 24. Et afifirmat pendulum ad miniita secunda oscillans brevius fuisse Ulyssipponi lineis 2\ & Paraibce lineis 3I quam Parisiis. Rectius posuisset differentias esse il & 2I. Nam hae differentiae differentiis temporum 2' 13'', & 4' 12'' respondent. Crassioribus hujus observationibus minus fidendum est. 420 DE MUNDI SYSTEMATE Annis proximis (1699 & i 700) D. Des Hayes ad Anteriaim dt;ntio navigans determinavit quod in insulis Cayetmee & Granafics longi- tudo pcnduli ad minuta secunda oscillantis esset paulo minor qiiam ped. 3 lin. 6i, quodque in insula S. Christophori longitudo illa esset ped. 3 lin. 6i-, & quod in Insula S. Dominiei eadem esset ped. 3 lin. 7. Annoque 1704. P. Fcuilleus invenit in Porlo-bello in America longitudinem penduli ad minuta secunda oscillantis esse pedum trium Parisiensium & linearum tantum 5tif, id est, tribus fere lineis breviorem quam Luteliie Parisiorum, sed errante observatione, Nam deinde ad insulam Martinicam navigans, invenit longitu- dinem penduli isochroni esse pedum tantum trium Parisiensium & linearum 51!?. Latitudo autem Paraibce est 6^- 38' ad austrum, & ea Porlo-belii 9^' 33' ad boream, & latitudines insularum Cayenyice, Gorea:, Guada- loupcc, MarlimoE, Granadar, Sancti Christopiwri, & Sancti Dominiei sunt respective 4*"' 55'. i^^''- 40', 14^'- 00', i^*'- 44', 12^- 6', i j"' 19', & ig^' 48' ad boream. Et excessus longitudinis penduli Parisiensis supra longitudines pendulonmi isochronorum in his latitudinibus observatas sunt paulo majores quam, pro tabula longi- tudinum penduli superius computata. Et propterea terra aliquanto altior est sub aequatore quam pro superiore calculo, & densior ad centnim quam in fodinis prope superficiem, nisi forte calores in zona torrida longitudinem pendulorum aliquantulum auxerint Observavit utique D. Picartus quod virga ferrea, qu^ tempore hyberno ubi gelabant frigora erat pedis unius longitudine, ad ignem caiefacta evasit pedis unius cum quarta parte lineie. Deinde D. de la Hire observavit quod virga ferrea quae tempore consimili hybemo sex erat pedum longitudinis, ubi soli asstivo exponebatur cvasit sex pcdum longitudinis cum duabus tertlis partibus Hneai. In priore casu calor major fuit quam In postcriore, in hoc vero major fuit quam calor externarum partium corporis humani, Nam metalla ad solem lestivum valde incalescunt, At virga penduli jn horologio oscillatorio nunquam exponl solet calori solis aestivi, nunquam calorem concipit calori externx superficiei corporis humani cequalem. El propterea virga penduli in horologio tres pedes longa paulo quidem longior erlt tempore ^stivo quam hyberno, sed excessu LIBBR TERTIUS. 421 quartam partem Hneae unius vix superante. Proinde differentia tota longitudinis pendulorum quae in diversis regionibus isochrona sunt diverso calori attribui non potest. Sed neque erroribus astronomorum e Gallia missorum tribuenda est haec differentia. Nam quamvis eorum observationes non perfecte congruant inter se, tamen errores sunt adeo parvi ut contemni possint Et in hoc concordant omnes, quod isochrona pendula sunt breviora sub aequatore quam in obser- vatorio regio Parisiensi, existente differentia non minore quam lineae unius cum quadrante, non majore quam linearum 2I. Per observa- tiones D. Richeri in Cayenria factas differentia fuit lineae unius cum quadrante. Per eas D. Des Hayes differentia illa correcta prodiit lineae unius cum semisse vel unius cum tribus quartis partibus lineae. Per eas aliorum minus accuratas prodiit eadem quasi duarum line- arum. Et haec discrepantia partim ab erroribus observationum, partim a dissimilitudine partium internarum terrae & altitudine mon- tium, & partim a diversis aeris caloribus oriri potuit. Virga ferrea pedes tres longa tempore hyberno in Anglia brevior est quam tempore aestivo, sexta parte lineae unius, quantum sentio. Ob calores sub aequatore auferatur haec quantitas de differentia lineae unius cum quadrante a Richero observata, & manebit linea lA : quae cum linea It^ per theoriam jam ante collecta probe congruit Ric/ierus autem observationes in Cayenna factas singulis septimanis per menses decem iteravit, & longitudines penduli in virga ferrea ibi notatas cum longitudinibus ejus in Gallia similiter notatis contulit Quae diligentia & cautela in aliis observatoribus defuisse videtur. Si hujus observationibus fidendum est, terra altior erit ad aequatorem quam ad polos excessu milliarium septendecim circiter, ut supra per theoriam prodiit 42 2 DE MUNDI S YSTEMA TE PROPOSITIO XXI. THEOREMA XVII. Puncta (pqtihioctialia regredi, & axem terrce singiilis revohitionibus annuis nutaftdo dis hiclinari in eclipticam & bis redire ad positioneni priorem, Patet per corol. 20 prop. lxvi lib. i. Motus tamen iste nutandi perexiguus esset debet, & vix aut ne vix quidem sensibilis. PROPOSITIO XXII. THEOREMA XVIII. Motus omnes Iwtares, omnesque motuum incvqualitates ex allatis principiis consequi. Planetas majores, interea dum circa solem feruntur, posse alios minores circum se revolventes planetas deferre, & minores illos in ellipsibus, umbilicos in centris majorum habentibus, revolvi debere patet per prop. lxv lib. i. Actione autem solis perturbabuntur eorum motus multimode, iisque adficientur inaequalitatibus quse in luna nostra notantur. Haec utique (per corol. 2, 3, 4, & 5 prop. Lxvi) velocius movetur, ac radio ad terram ducto describit aream pro tempore majorem, orbemque habet minus curvum atque ideo propius accedit ad terram in syzygiis quam in quadraturis, nisi qua- tenus impedit motus eccentricitatis. Eccentricitas enim maxima est (per corol. 9 prop. lxvi) ubi apogseum lunae in syzygiis versatur, & minima ubi idem in quadraturis consistit ; & inde luna in perigaeo velocior est & nobis propior, in apogaeo autem tardior & remotior in syzygiis quam in quadraturis. Progreditur insuper apogaeum, & regrediuntur nodi, sed motu inaequabili. Et apogaeum quidem (per corol. 7 & 8 prop. lxvi) velocius progreditur in syzygiis suis, tardius regreditur in quadraturis, & excessu progressus supra re- gressum annuatim fertur in consequentia. Nodi autem (per corol. 2 prop. Lxvi) quiescunt in syzygiis suis & velocissime regrediuntur in quadraturis. Sed & major est lunae latitudo maxima in ipsius quadraturis (per corol. 10 prop. Lxvi) quam in syzygiis : & motus medius tardior in pcrihelio terrse (per corol. 6 prop. lxvi) quam in ipsius aphelio. Atque hae sunt inaequalitates insigniores ab astrono- mis notatae. LIBER TERTIUS. 423 Sunt etiam aliae quaedam a prioribus astronomis non observatae inaequalitates, quibus motus lunares adeo perturbantur, ut nuUa hac- tenus lege ad regulam aliquam certam reduci potuerint. Velocitates enim seu motus horarii apogaei & nodorum lunae & eorundem aequationes, ut & differentia inter eccentricitatem maximam in syzy- giis & minimam in quadraturis, & inaequalitas quae variatio dicitur augentur ac diminuuntur annuatim (per corol. 14 prop. lxvi) in triplicata ratione diametri apparentis solaris. Et variatio praeterea augetur vel diminuitur in duplicata ratione temporis inter quadraturas quam proxime (per corol. i & 2 lem. x & corol. 16 prop. lxvi lib. i) sed haec inaequalitas in caJculo astronomico ad prosthaphaeresin lunae referri solet, & cum ea confundi. PROPOSITIO XXIII. PROBLEMA V. Motus incequales satellitum jovis & saturni a motidus lunaribus derivare, Ex motibus lunae nostrae motus analogi lunarum seu satellitum jovis sic derivantur. Motus medius nodorum satellitis extimi jovialis, est ad motum medium nodorum lunae nostrae in ratione composita ex ratione duplicata temporis periodici terrae circa solem ad tempus periodicum jovis circa solem & ratione simplici temporis periodici satellitis circa jovem ad tempus periodicum lunae circa terram (per corol. 16 prop. Lxvi lib. i) ideoque annis centum conficit nodus iste 8^- 24' in antecedentia. Motus medii nodorum satellitum interiorum sunt ad motum hujus ut illorum tempora periodica ad tempus perio- dicum hujus (per idem coroUarium) & inde dantur. Motus autem augis satellitis cujusque in consequentia est ad motum nodorum ipsius in antecedentia ut motus apogaei lunae nostrae ad hujus motum nodorum (per idem corol.) & inde datur. Diminui tamen debet motus augis sic inventus in ratione 5 ad 9 vel i ad 2 circiter ob causam quam hic exponere non vacat. yEquationes maximae nodo- rum & augis satellitis cujusque fere sunt ad aequationes maximas nodorum & augis lunae respective ut motus nodorum & augis satel- litum tempore unius revolutionis aequationum priorum ad motus nodorum & apogaei luncC tempore unius revolutionis aequationum 424 DE MVNDI SYSTEMATE posteriorum. Variatio satelHtis e jove spectati est ad variationem lunse ut sunt ad invicem toti motus nodorum temporibus quibus satelles & luna ad solem revolvuntur, per idem coroUarium ; ideoque in satellite extimo non superat ^" 1 2 jff PROPOSITIO XXIV. THEOREMA XIX. Fluxum & refltixum maris ab actionibus solis ac luncs oriri. Mare singulis diebus tam lunaribus quam solaribus bis intumescere debere ac bis defluere patet per corol. 19 & 20 prop. lxvi lib. i ut & aquae maximam altitudinem, in maribus profundis & liberis, appul- sum luminarium ad meridianum loci minori quam sex horarum spatio sequi, uti fit in maris Atlantici & y£t/iiopici tractu toto orientali inter Galliam & promontorium Bo?ice Spei ut & in maris Pacifici littore Chile7isi & Peruviaiio : in quibus omnibus littoribus aestus in horam circiter secundam tertiam vel quartam incidit, nisi ubi motus ab oceano profundo per loca vadosa propagatus usque ad horam quintam sextam septimam aut ultra retardatur. Horas numero ab appulsu luminaris utriusque ad meridianum loci, tam infra horizontem quam supra, & per horas diei lunaris intelligo vigesimas quartas partes temporis quo luna motu apparente diurno ad meridianum loci rever- titur. Vis solis vel lunae ad mare elevandum maxima est in ipso appulsu luminaris ad meridianum loci. Sed vis eo tempore in mare impressa manet aliquamdiu & per vim novam subinde impressam augetur, donec mare ad altitudinem maximam ascenderit, id quod fiet spatio hora^ unius duarumve sed saepius ad littora spatio horarum trium circiter vel etiam plurium si mare sit vadosum. Motus autem bini, quos luminaria duo excitant, non cernentur distincte, sed motum quendam mixtum efiicient. In luminarium conjunctione vel oppositione conjungentur eorum effectus, & com- ponetur fluxus & rcfluxus maximus. In quadraturis sol attollet aquam ubi luna deprimit, deprimetque ubi luna attollit ; & ex effectuum difierentia aestus omnium minimus orietur. Et quoniam, experientia teste, major cst efiectus lunae quam solis, incidet aquae maxima altitudo in horam tertiam lunarem circiter. Extra syzygias & quadraturas, aestus maximus qui sola vi lunari incidere semper deberet in horam tertiam lunarem, & sola solari in tertiam solarem. LJBER TERTIUS. 425 compositis viribus incidet in tempus aliquod intermedium quod tertiae lunari propinquius est ; ideoque in transitu lunae a syzygiis ad qua- draturas, ubi hora tertia solaris praecedit tertiam lunarem, maxima aquae altitudo praecedet etiam tertiam lunarem, idque maximo inter- vallo paulo post octantes lunae ; & paribus intervallis aestus maximus sequetur horam tertiam lunarem in transitu lunae a quadratyris ad syzygias. Haec ita sunt in mari aperto. Nam in ostiis fluviorum fluxus majores caeteris paribus tardius ad oic/i^i/ venient Pendent autem effectus luminarium ex eorum distantiis a terra. In minoribus enim distantiis majores sunt eorum effectus, in majoribus minores, idque in triplicata ratione diametrorum apparentium. Igitur sol tempore hyberno, in perigaeo existens, majores edit effectus, efficitque ut aestus in syzygiis paulo majores sint, & in quadraturis paulo minores (caeteris paribus) quam tempore aestivo; & luna in perigaeo singulis mensibus majores ciet aestus quam ante vel post dies quindecim, ubi in apogaeo versatur. Unde fit ut aestus duo omnino maximi in syzygiis continuis se mutuo non sequantur. Pendet etiam effectus utriusque luminaris ex ipsius declinatione seu distantia ab aequatore. Nam si luminare in polo constitueretur, traheret illud singulas aquae partes constanter sine actionis intensione & remissione, ideoque nullam motus reciprocationem cieret Igitur luminaria recedendo ab aequatore polum versus effectus suos gradatim amittent, & propterea minores ciebunt aestus in syzygiis solstitialibus quam in aequinoctialibus. In quadaturis autem solstitialibus majores ciebunt aestus quam in quadraturis aequinoctialibus ; eo quod lunae jam in aequatore constitutae effectus maxime superat effectum solis. Incidunt igitur aestus maximi in syzygias & minimi in quadraturas luminarium, circa tempora aequinoctii utriusque. Et aestum maximum in syzygiis comitatur semper minimus in quadraturis, ut experientia compertum est. Per minorem autem distantiam soHs a terra tem- pore hyberno quam tempore aestivo fit ut aestus maximi & minimi saepius praecedant aequinoctium vernum quam sequantur, & saepius sequantur autumnale quam praecedant. Pendent etiam effectus luminarium ex locorum latitudine. De- signet ApEP tellurem aquis profundis undique coopertam ; C cen- trum ejus ; P, p polos ; A E aequatorem ; F locum quemvis extra aequatorem ; Ff parallelum loci ; D d parallelum ei respondentem ex L 426 ' DE MUyDl S YSTEMA TE alUtn parte atquatoris ; L locum quetn luna tribus ante horis occu- ird\/at ; II locum telluris ei perpendiculariter subjectum ; h locum huic opfKisitum ; K, k loca inde gradibus 90 distantia ; C H. Ch maris altitudincs maximas mensuratas a centro telluris ; & CK^ C k alti- tudines minimas : & si axibus Hh, K k describatur ellipsis, deinde cHipscos hujus revolutione circa axem majorem Hh describatur sphae- rois II P K hp k ; designabit ha:c figuram maris quam prox- ime, & crunt C,I\ Cfy C D, Cd altitudincs maris in locis f*\ /f A d Quinetiam si in /^ pra^fata cllipseos revolutione punctum quodvis N describat circulum N Af, sccantem pa- rallclos F/, Dd \n locis qui- busvis Rf T, & tcquatorem yl E \\\ S ; crit C N altitudo maris in locis omnibus, Ry Sj 7*, sitis in hoc circulo. Minc^in revolutione diurna loci cujusvis F affluxus erit maxinius in F hora tcrtia post appulsum lunae ad meridianum supra horizontcm ; postca dcfluxus maximus in Q hora tertia post occasum lunic ; dcin affluxus maximus in f hora tertia post appulsum lunse ad mcridianum infra horizontem ; ultimo defluxus maximus in Q hora tcrtia post ortum lunoi ; & affluxus posterior in / erit minor quam affluxus prior in F, Distinguitur enim mare totum in duos omnino fluctus hcniisphtTricos, unum in hemisphaerio K H k ad boream ver- fjcnt(*m, altcnun in hcmisphairio opposito K hk ; quos igitur fluctum l^orcaliMn it fluctum australem nominare licet. Hi fluctus semper sibi mutuo oppositi vcniunt pcr viccs ad meridianos locorum singulorum, inlorposilo inlcrvallo horarum lunarium duodecim. Cumque regiones hort*ah»s ma^jis participant fluctum borealem, & australes magis australt»m, indo oriuntur ;vstus ahernis vicibus majores & minores in locis singulis cxtra ;rquatorcm, in quibus luminaria oriuntur & occidunt. /Ivstus autcm m;yon luna in verticem loci declinante, in- oidt^t in horam circiter tcrtiam post appulsum luna^ ad meridianum supra hori/ontom, & luna dcclinationcm mutante vertetur in minorem. \\\ rtuxuiun dilVoaMitia maxima incidet in tempora solstitiorum ; pra\sortim si huur noilus ascondens versatur in principio arietis. «• LIBER TERTIUS. 427 Sic experientia compertum est, quod aestus matutini tempore hyber- no superent vespertinos & verspertini tempore aestivo matutinos, ad PlyinutJmm quidem altitudine quasi pedis unius, ad Bristoliam vero altitudine quindecim digitorum : observantibus Colepressio & Sttirmio. Motus autem hactenus descripti mutantur aliquantulum per vim illam reciprocationis aquarum, qua maris aestus, etiam cessantibus luminarium actionibus, posset aliquamdiu perseverare. Conservatio haecce motus impressi minuit differentiam aestum alternorum ; & aestus proxime post syzygias majores reddit, eosque proxime post quadraturas minuit. Unde fit ut aestus alterni ad Plymuthum & Bristolium non multo magis differant ab invicem quam altitudine pedis unius vel digitorum quindecim ; utque aestus omnium maximi in iisdem portubus, non sint primi a syzygiis, sed tertii. Retardantur etiam motus omnes in transitu per vada, adeo ut aestus omnium maximi in fretis quibusdam & fluviorum ostiis sint quarti vel etiam quinti a syzygiis. Porro fieri potest ut aestus propagetur ab oceano per freta diversa ad eundem portum, & citius transeat per aliqua freta quam per alia : quo in casu aestus idem, in duos vel plures successive advenientes divisus, componere possit motus novos diversorum generum. Fin- gamus aestus duos aequales a diversis locis in eundem portum venire, quorum prior pracedat altenim spatio horarum sex, incidatque in horam tertiam ab appulsu lunae ad meridianum portus. Si luna in hocce suo ad meridianum appulsu versabatur in aequatore, venient singulis horis senis aequales affluxus, qui in mutuos refluxus incidendo eosdem affluxibus aequabunt, & sic spatio diei illius efificient ut aqua tranquille stagnet. Si luna tunc declinabat ab aequatore, fient aestus in oceano vicibus alternis majores & minores, uti dictum est; & inde propagabuntur in hunc portum affluxus bini majores & bini minores, vicibus alternis. Affluxus autem bini majores component aquam altissimam in medio inter utrumque, afifluxus major & minor faciet ut aqua ascendat ad mediocrem altitudinem in medio ipsorum, & inter affluxus binos minor^ aqua ascendet ad altitudinem minimam. Sic spatio viginti quatuor horarum aqua non bis ut fieri solet sed semel tantum perveniet ad maximam altitudinem & semel ad mini- mam ; & altitudo maxima, si luna declinat in polum supra horizontem 428 DE MUNBI SYSTEMATE loci, incidet in horam vel sextam vel tricesimam ab appulsu lunae ad meridianum, atque luna decHnationem mutante mutabitur in defluxum. Quorum omnium exemplum in portu regni Tunguini ad Batsham sub latitudine boreali 20^- 50^ Halleius ex nautarum observationibus patefecit Ibi aqua die transitum lunae per aequa- torem sequente stagnat, dein luna ad boream declinante incipit fluere & refluere, non bis, ut in aliis portubus, sed semel singulis diebus; & aestus incidit in occasum lunae, defluxus maximus in ortum. Cum lunae declinatione augetur hic aestus usque ad diem septimum vel octavum, dein per alios septem dies iisdem gradibus decrescit, quibus antea creverat ; & luna declinationem mutante cessat, ac mox mutatur in defluxum. Incidit enim subinde defluxus in occasum lunae & affluxus in ortum, donec luna iterum mutet declinationem. Aditus ad hunc portum fretaque vicina duplex patet, alter ab oceano Simnsi inter continentem & insulam Luconiam^ alter a mari Indico inter continentem & insiilam Borneo. An aestus spatio horarum duodecim a mari Indico & spatio horarum sex a mari Sinefisi per freta illa venientes, & sic in horam tertiam & nonam lunarem incidentes, componant hujusmodi motus ; sitne alia marium illorum conditio, observationibus vicinorum Httorum determinandum relinquo. Hactenus causas motuum lunse & marium reddidi. De quantitate motuum jam convenit aliqua subjungere. PROPOSITIO XXV. PROBLEMA VI. Invenire vires solis ad perturbandos motus lufue. Designet ^y solem, /'terram, P lunam, CA DB ovh^m lunae. In SP capiatur SK aequalis ^S T; sitquc SL ad SK in duplicata ratione LIBER TERTIUS. 429 vS K ad SPy & ipsi P T agatur parallela L M ; & si gravitas ac- celeratrix terrae in solem exponatur per distantiam 6^ 7" vel 6^ A", erit S L gravitas acceleratrix lunae in solem. Ea componitur ex partibus S M^ L M, quarum L M 81 ipsius ^'J/pars TM perturbat motum lunse, ut in libri primi prop. lxvi & ejus corollariis expositum est. Quatenus terra & luna circum commune gravitatis centrum re- volvuntur, perturbabitur etiam motus terra^ circa centrum illud a viribus consimilibus ; sed summas tam virium quam motuum referre licet ad lunam & summas virium per lineas ipsis analogas T M 81 ML designare. Vis M L \n mediocri sua quantitate est ad vim centripetam, qua luna in orbe suo circa terram quiescentem ad dis- tantiam P T revolvi posset, in duplicata ratione temporum periodi- corum lunse circa terram & terree circa solem (per corol. 1 7 prop. lxvi lib. i) hoc est, in duplicata ratione dierum 27 hor. 7 min. 43 ad dies 365 hor. 6 min. 9, id est, ut 1000 ad 178725, seu i ad 178!^. Invenimus autem in propositione quarta quod, si terra & luna circa commune gravitatis centrum revolvantur, earum distantia mediocris ab invicem erit 60J semidiametrorum mediocrium terrae quamproxime. Et vis, qua luna in orbe circa terram quiescentem ad distantiam P T semidiametrorum terrestrium 60I revolvi posset, est ad vim, qua eodem tempore ad distantiam semidiametrorum 60 revolvi posset, ut 60.J ad 60 ; & hsec vis ad vim gravitatis apud nos ut i ad 60x60 quamproxime. Ideoque vis mediocris ML est ad vim gravitatis in superficie terrae ut i x 6os ad 60 x 60 x 60 x 1 78IJ, seu I ad 638092,6. Inde vero & ex proportione linearum TMy M L^ datur etiam vis T M: & hae sunt vires solis quibus lunae motus per- turbantur. Q. E. /. PROPOSITIO XXVI. PROBLEMA VII. Invenire increme^itum horarium arece quam luna, radio ad terram ducto, in orbe circulari describit, Diximus aream, quam luna radio ad terram ducto describit, esse tempori proportionalem, nisi quatenus motus lunaris ab actione solis turbatur. Inaequalitatem momenti vel incrementi horarii hic inves- tigandam proponimus. Ut computatio facilior reddatur, fingamus orbem lunae circularem esse, & inaequalitates omnes negligamus, ea 430 DE MUNDI SYSTEMATE sola excepta, de qua hic agitur. Ob ingentem vero solis distantiam ponamus etiam lineas 6^ P, 6^ 7^ sibi invicem parallelas esse. Hoc pacto vis LM reducetur semper ad mediocrem suam quantitatem TP^ ut & vis TM ad mediocrem suam quantitatem 2>P ^- Hae vires (per legum corol. 2) componunt vim T L ; & hsec vis, si in radium TP demittatur perpendiculum L E, resolvitur in vires T E, E L, quarum TE agendo semper secundum radium TP nec accelerat nec retardat descriptionem arese TP C radio illo T P factam ; &. E L agendo secundum perpendiculum accelerat vel re- tardat ipsam, quantum accderat vel retardat lunam. Acceleratio illa lunae, in transitu ipsius a quadratura C ad conjunctionem Ay singulis temporis momentis facta, est ut ipsa vis accelerans E Z, hoc est, ut zPKxTK ^ — — . txponatur tempus per motum medium lunarem, vel (quod eodem fere recidit) per angulum C TP, vel etiam per arcum CP. Ad C 2" erigatur normalis CG ipsi C 2" aequalis. Et diviso arcu quadrantali A C m particulas innumeras aequales Pp^ &c. per quas aequales totidem particulse temporis exponi possint, ductaque/^ perpendiculari ad C T jungatur TG ipsis K P, kp productis occur- rens in /^&/; & erit /^Tc^aequalis TK, & Kk erit ad P K yxt Pp ad Tp, hoc est in data ratione, ideoque FKy.Kk seu area FKkf^vit LIBER TERTIUS, 431 xPKy. TK ut — jT-p , id est, vX E L ; & composite, area tota G C K F yxt summa omnium virium E L tempore toto CP impressarum in lunam, atque ideo etiam ut velocitas hac summa genita, id est, ut acceleratio descriptionis areae C TP, seu incrementum momenti. Vis, qua luna circa terram quiescentem ad distantiam TP tempore suo perio- dico C A D B dievxxm 27 hor. 7 min. 43 revolvi posset, efficeret ut corpus tempore C T cadendo describeret longitudinem k C T &. velocitatem simul acquireret aequalem velocitati, qua luna in orbe suo movetur. Patet hoc per corol. 9 prop. iv lib. i. Cum autem perpendiculum K d in TP demissum sit ipsius E L pars tertia & ipsius TP s^n M L in octantibus pars dimidia, vis EL in octantibus, ubi maxima est, superabit vim M L in ratione 3 ad 2, ideoque erit ad vim illam, qua luna tempore suo periodico circa terram quiescentem revolvi posset, ut 100 ad 1x17872^ seu 11915, & tempore CT velocitatem generare deberet quae esset pars tiStt velocitatis lunaris, tempore autem C P A velocitatem majorem generaret in ratione C A ad C T^seu T P, Exponatur vis maxima E L inoctantibus per aream F KxKk rectangulo \ TP xP p aequalem. Et velocitas, quam vis maxima tempore quovis C P generare posset, erit ad velocitatem quam vis omnis minor E L eodem tempore generat, ut rectangulum i TPx CP ad aream K C G F : tempore autem toto CPA veloci- tates genitae erunt ad invicem ut rectangulum 1 TP x C A & triangu- lum TCGy sive ut arcus quadrantalis CA & radius TP. Ideoque (per prop. ix lib. v elem.) velocitas posterior, toto tempore genita, erit pars twtt velocitatis lunae. Huic lunae velocitati, quae areae momento mediocri analoga est, addatur & auferatur dimidium veloci- tatis alterius ; & si momentum mediocre exponatur per numerum 1 1915, summa 1 191 5 -h 50 seu 1 1965 exhibebit momentum maximum areae in syzgyia A, ac differentia 1 1915 — 50 seu 11 865 ejusdem momentum minimum in quadraturis. Igitur areae temporibus aequalibus in syzgiis & quadraturis descriptae sunt ad invicem ut 11965 ad 11865. Ad momentum minimum 11865 addatur momen- tum, quod sit ad momentorum differentiam 100 ut trapezium FKCG ad triangulum TC G (vel quod perinde est, ut quadratum sinus PK ad quadrantum radii TP, id est, ut P^ad TP) & summa exhibebit momentum areae, ubi luna est in loco quovis intermedio P. 432 OE MVNDl S^^STEMATE Hjec omnia ita se habent, ex hypothesi quod sol & terra quiescunt, & luna tempore synodico dienim 27 hor. 7 min.43 revolvitur. Cum autem periodus synodica lunaris vere sit dierum 29 hor. 12 & min. 44, augeri debent momentorum incrementa in ratione temporis, id est, in ratione 1080853 ^^ looopoo. Hoc pacto incrementum totum, quod erat pars itSti momenti mediocris, jam fiet ejusdem pars TTTjs. Ideoque momentum areje in quadratura lunae erit ad ejus momentum in syzygia ut 11023 — 50 ad 11023 + 50, seu 10973 ad 1 1073 ; & ad ejus momentum, ubi luna in alio quovis loco intermedio P versatur, ut 10973 ^'^ 10973 + /*^2o/^y Nx A Tqx C T+^igi^^yi NxA T ^/^^. + 4051,4 A Tqq=o. Hic pro terminorum A T & C 7^semisumma N scribo i, & pro eorundem semidifferentia ponendo x, fit C T= i +Xy & A T= i —x: quibus in aequatione scriptis, & aequatione prodeunte resoluta, obtinetur x aequalis 0,00719, & inde semidiameter C 7" fit 1,00719, & semi- diameter A T 0,99281, qui numeri sunt ut yo^r & 69^^ quam prox- ime. Est igitur distantia lunae a terra in syzygiis ad ipsius distan- tiam in quadraturis (seposita scilicet eccentricitatis consideratione) ut 69^V ad 70!jV, vel numeris rotundis ut 69 ad 70. PROPOSITIO XXIX. PROBLEMA X. Invenire variatione^n luncr, Oritur haec inaequalitas partim ex forma elliptica orbis lunaris, partim ex inaequalitate momentorum areae, quam luna radio ad terram ducto describit. Si luna P in ellipsi D B C A circa terram in centro ellipseos quiescentem moveretur, & radio T P ad terram ducto de- scriberet aream C TP tempori proportionalem ; esset autem ellipseos semidiameter maxima C Z" ad semidiametrum minimam TA ut 70 ad 69 : foret tangens anguli C T P ad tangentem anguli motus medii a quadratura C computati, ut ellipseos semidiameter T A ad ejusdem semidiametrum 7"Cseu 69 ad 70. Debet autem descriptio areae C T P, in progressu lunae a quadratura ad syzygiam, ea ratione accelerari, ut ejus momentum in syzygia lunae sit ad ejus momentum in quadratura ut 11073 ^d 10973, utque excessus momenti in loco quovis intermedio P supra momentum in quadratura sit ut quadra- 436 DE MUNDI SYSTEMATE S0 i tum sinus anguli CTP. Id quod satis accurate fiet, si tangens anguli C T P diminuatur in subduplicata ratione numeri 10973 *^d numerum 11073, id est, in ratione numeri 68,6877 ^^ numerum 69. Quo pacto tangens anguli C TP jam erit ad tangentem motus medii ut 68,6877 ad 70, & angulus C TP in octantibus, ubi motus medius est 45^* invenietur 44^* 27' 2Z" qui subductus de angulo motus medii 45*^- relinquit variationem maximam 32' 32'^ Haec ita se haberent si luna, pergendo a quadratura ad syzy- giam, describeret angulum C T A graduum tantum nonaginta. Verum ob motum terrae, quo sol in conse- quentia motu apparente transfertur, luna, priusquam solem assequitur, de- scribit angulum CTa angulo recto majorem in ratione temporis revolu- d| tionis lunaris synodicae ad tempus re- volutionis periodicae, id est, in ratione 29*^ 12^- 44^ ad 27*^ 7^- 43'. Et hoc pacto anguli omnes circa centrum T dilatantur in eadem ratione, & variatio maxima, quae secus^esset 32' 32'', jam aucta in eadem ratione fit 35' \o". Haec est ejus magnitudo in mediocri distantia solis a terra, neg- lectis differentiis quae a curvatura orbis magni majorique solis actione in lunam falcatam & novam quam in gibbosam & plenam oriri possint. In aliis distantiis soHs a terra variatio maxima est in ratione quae componitur ex duplicata ratione temporis revolutionis synodicae lunaris (dato anni tempore) directe & triplicata ratione distantiae solis a terra inverse. Ideoque in apogaeo solis variatio maxima est 33' 14'', & in ejus perigaeo 37' 1 1'\ si modo eccentricitas solis sit ad orbis magni semidiametrum transversam ut i6tf ad 1000. Hactenus variationem investigavimus in orbe non eccentrico, in quo utique luna in octantibus suis semper est in mediocri sua dis- tantia a terra. Si luna propter eccentricitatem suam magis vel minus distat a terra quam si locaretur in hoc orbe, variatio paulo major esse potest vel paulo minor quam pro regula hic allata : sed ^ aS^^^ F^ ^^*' ^^v::'. y^-61. ^ P K, describere posset ; & producantur L P 8l Ip donec occurrant plano eclipticae in G^ & ^/ & jungantur FG 8i/g, quarum PG producta secet/yi/^ & TQ m c, e 8l R respective, &y^producta secet TQ in r. Quoniam vis 3 / Z* seu 3 P A!" in circulo est ad vim 3 / Z" seu 2^pKm ellipsi, ut P K ^di p K, seu A T TiA a T; erit spatium ML vi priore genitum ad spatium ;;// vi posteriore genitum, ut P K did p K, id est, ob similes figuras P YKp & FY R c, ut FR ad cR. Est autem ML ^d FG (ob similia triangula P L M, P G F) \xl P L 2A P Gy hoc est (ob parallelas Lk^ P Ky G R) ut / / ad / ^, id est (ob similia triangula//w, cpe) ut / w ad ^ e; & inverse ut L M ^st ad Int, seu FR ad c Ry ita est FG 2A ce. Et propterea ^\fg esset ad ^^ ut /Kad ^ r, id est, ut/r 2A c R (hoc est, ut/r ad FR &i FR ?id c R conjunctim, id est, ut/7"ad FT & FG ad ce conjunctim) quoniam ratio FG ad ce utrinque ablata relinquit rationes fg ad FG 8l fT ad F T, (oretfg ^d FG ut fTad F T; atque ideo anguli, quos FG 8ifg subtenderent ad terram T, eequarentur inter se. Sed anguli illi (per ea quse in pra^cedente propositione exposuimus) sunt motus no- dorum, quo tempore luna in circulo arcum P M, in ellipsi arcum p m percurrit : & propterea motus nodorum in circulo & ellipsi aequarentur inter se. Haec ita se haberent, si modofg esset did ce \xt cexfY /K ad c Y, id est, si fg aequalis esset ^r—. Verum ob similia triangula /^/, cep, est fg did ce ut // ad cp; ideoque/^ aequalis est LIL ; & propterea angulus, quem fg revera subtendit, est ad cp angulum priorem, quem FG subtendit, hoc est, motus nodorum in c ey^ f t) ellipsi ad motum nodorum in circulo, ut hsec fg seu ^-^ ad pri- cp cey.fY orem fg seu p — , id est, ut fp x cYadfYx cp, seufp ad/F & 444 DE MUNDJ SYSTEMATE c V 2id cpy hoc est, ^\ph ipsi TN parallela occurrat FP in A, ut Fh ad FY & FY ad FP; hoc est, ut Fh ad FP seu Di> ad Z?P, ideoque ut area Dp md Sid ^ream D P Md. Et propterea, cum (per corol. I prop. xxx) area posterior &l A Z q conjunctim proportionalia sint motui horario nodorum in circulo, erunt area prior %l A Z q con- junctim proportionalia motui horario nodorum in ellipsi. Q. E. D. CoroL Quare cum, in data nodorum positione, summa omnium arearum / Z?^;;^, quo tempore luna pergit a quadratura ad locum quemvis m, sit area mpQEd, quae ad cllipseos tangentem Q E ter- minatur ; & summa omnium arearum illarum, in revolutione integra, sit area ellipseos totius: motus mediocris nodorum in ellipsi erit ad motum mediocrem nodorum in circulo, ut elHpsis ad circulum ; LIBER TERTIUS. 445 id est, ut Z"^ ad T A, seu 69 ad 70. Et propterea, cum (per corol. 2 prop. xxx) motus mediocris horarius nodorum in circulo sit ad 16'' 35"' i6'''- 36''* vX A Z q ti. Tiidi A T qu. si capiatur angulus 16" 21^'' 3'''* 30''- ad angulum 16'' 35''^ i6*''* 36''- ut 69 ad 70, erit motus mediocris horarius nodorum in elHpsi ad 16" 21''^ 2>^^- 30""* ut -^ if^ ad -^ Tq ; hoc est, ut quadratum sinus distantiae nodi a sole ad qua- dratum radii. Caeterum luna, radio ad terram ducto, aream velocius describit in syzygiis quam in quadraturis, & eo nomine tempus in syzygiis con- trahitur, in quadraturis producitur ; & una cum tempore motus nodorum augetur ac diminuitur. Erat autem momentum areae in quadraturis luna^ ad ejus momentum in syzygiis ut 10973 ^^ 1^073, & propterea momentum mediocre in octantibus est ad excessum in syzygiis, defectumque in quadraturis, ut numerorum semisumma 11023 ad eorundem semidififerentiam 50. Unde cum tempus lunae in singulis orbis particulis aequalibus sit reciproce ut ipsius velocitas, erit tempus mediocre in octantibus ad excessum temporis in qua- draturis, ac defectum in syzygiis, ab hac causa oriundum, ut 1 1023 ad 50 quam proxime. Pergendo autem a quadraturis ad syzygiis, invenio quod excessus momentorum areae in locis singulis, supra momentum minimum in quadraturis, sit ut quadratum sinus distantiae lunae a quadraturis quam proxime ; & propterea differentia inter momentum in loco quocunque & momentum mediocre in octantibus est ut differentia inter quadratum sinus distantiae lunae a quadraturis & quadratum sinus graduum 45, seu semissem quadrati radii ; & incrementum temporis in locis singulis inter octantes & quadraturas, & decrementum ejus inter octantes & syzygias, est in eadem ratione. Motus autem nodorum, quo tempore luna percurrit singulas orbis particulas aequales, acceleratur vel retardatur in duplicata ratione temporis. Est enim motus iste, dum luna percurrit P M (caeteris paribus) ut M L, & M L est in duplicata ratione temporis. Quare motus nodorum in syzygiis, eo tempore confectus quo luna datas orbis particulas percurrit, diminuitur in duplicata ratione numeri 11073 ad numerum 11023 ; estque decrementum ad motum reliquum ut 100 ad 10973, ad motum vero totum ut 100 ad 11073 quam proxime. Decrementum autem in locis inter octantes & syzygias, & incrementum in locis inter octantes & quadraturas, est quam 446 DE MUNDI SYSTEMATE proxime ad hoc decrementum, ut motus totus in locis iltis ad motum totum in syzygiis & differentia inter quadratum sinus dislantise lunas a quadratura. & semissem quadrati radii ad semissem quadrati radii conjunctim. Unde si nodi in quadraturis versentur, & capiantur loca duo aequaliter ab octante liinc inde distantia, & alia duo a syzygia & quadratura iisdem intcrvallis distantia, deque decrementis motuum in locis duobus inter syzygiam & octantem subducantur incrementa motuum in locis reliquis duobus, qua: sunt inter octantem & quadra- turam ; decrementum reliquum a;quale erit decrcmento in syzygia : uti rationem ineunti facile constabit. Proindeque decrementum medlocre. quod de nodorum motu mediocri subduci debet, est pars quarta decrementi in syzygia Motus totus horarius nodorum in syzygiis, ubi luna radio ad terram ducto aream tempori propor- tionalem describere supponebatur, erat 32" 42'" 7". Et decremen- tum motus nodorum, quo tempore luna jam velocior describit idem spatium, diximus esse ad hunc motum ut 100 ad 11073; ideoque decrementum illud est i 7'" 43'" iT, cujus pars quarta 4'" as""- ^S"- motui horario mediocri superius invento 16" 21'" 3"- 30'' subducta relinquit 16" 16'" 37'"- 42"- motum mediocrem horariam correctum. Si nodi versantur extra quadraturas, & spectentur loca bina a syzygiis hinc inde a;qualiter distantia ; summa motuum nodorum, ubi luna versatur in his locis, crit ad summam motuum, ubi luna in ilsdem locis & nodi in quadraturis versantur, ut A Z q u. zA A T g u. Et decrementa motuum, a causis jam expositis oriunda, erunt ad invicem ut ipsi motus, ideoque motus rellqui crunt ad invicem ut A Z gu. zA A T gn. &. motus mediocres ut motus rcliqui. Est itaque motus mediocris horarius correctus, in dato quocunque nodonim situ, ad 16" 16'" 37'' 42'- ul A Z git. ad A T gu.; id est, ut quadratuni sinus distantix nodorum a syzygiis ad quadratum radJi. LIBER TERTIVS. 447 PROPOSITIO XXXII. PROBLEMA XIII. Invenire motum medium nodorum luna. Motus medius annuus est summa motuum omnium horariorum mediocrium in anno. Concipe nodum versari in N, & singulis horis completis retrahi in locum suum priorem ut non obstante motu suo proprio datum semper servet situm ad stellas fixas. Interea vero solem S, per motum terrte, progredi a nodo & cursum annuum apparentem uniformiter complere. Sit autem A a arcus datus quam minimus, quem recta 7'^ ad solem semper ducta, intersectione sui & circuli N An, dato tempore quam minimo describit : & motus horarius mediocris (per jam ostensa) erit ut A Z q, id est (ob pro- portionales A Z, ZY) ut rectangulum sub A Z 8l Z V, hoc est, ut area A Z Y a. Et summa omnium horariorum motuum mediocnum ab initio, ut summa omnium arearum a Y Z A, id est, ut area N A Z. Est autem maxima A Z Y a aequalis rectangulo sub arcu A a & radio circuli ; & propterea summa omnium rectangulorum in circulo toto ad summam totidem maximorum, ut area circuli totius ad rectangu- lum sub circumferentia tota & radio, id est, ut i ad 2. Motus autem horarius rectangulo maximo respondens erat 16" 16"' 37''- 42'-. Et hic motus, anno toto sidereo dierum 365 hor. 6 min. 9 fit 39^' 38' 7" 50'". Ideoque hujus dimidium ig^- 49' 3" 55'" est 448 ^E MUNDI SYSTEMATE motus mediiis nodorum circulo toti respondens. Et motus no- dorum, quo tempore sol pergit ab A^ad A, est ad ig^- 49' 3" 55"' ut area iV^ Z ad circulum totum, Ha;c ita se habent ex hypothesi, quod nodus horis singulis in locum priorem retrahitur, sic ut sol anno toto completo ad nodum eundem redeat a quo sub initio digressus fuerat. Verum per motum nodi fit ut sol citius ad nodum revertatur, & computanda jam est abbreviatio temporis. Cum sol anno toto conficiat 360 gradus, & nodus motu maximo eodem tempore conficeret y^'^- 38' 7" 50"', seu 39,6355 gradus ; & motus mediocris nodi in loco quovis iVsit ad ipsius motum mediocrem in quadraturis suis, ut A Z q ■sA A Tq: erit motus solis ad motum nodi in N, ut 360 A Tq ad 39,6355 A Zq ; id est, ut 9,0827667 A Tq ad A Zq. Unde si circuli totius circumfe- rentia NAn dividatur in particulas squales A a, tempus quo sol percurrat particulam Aa, si circulus quiesceret, erit ad tempus quo percurrit eandem partlculam, si circulus una cum nodis circa centrum T revolvatur, reciproce ut 9,0827667 A Tq ad 9.0827667 A Tq + A Zq. Nam tempus est reciproce ut velocitas qua particula per- curritur, & haec velocitas est summa velocitatum solis & nodi. Igitur si tempus, quo sol sine motu nodi percurreret arcum NA, exponatur per sectorem N T A, & particula temporis quo percurreret arcum quam minimum A a, exponatur per sectoris particulam A Ta ; & (per- pendiculo aY \xi. N n demisso) si in A Z capiatur {iZ, ejus lon- LIBER TERTIUS. 449 gitudinis ut sit rectangulum dZ in Z K ad sectoris particulam A Ta ut A Z q ad 9,0827646 A Tq + A Z q, id est, ut sit dZ ad i ^ Z ut A Tq ad 9,0827646 A Tq + A Z q ; rectangulum dZ in Z Kdesig- nabit decrementum temporis ex motu nodi oriundum, tempore toto quo arcus Aa percurritur. Et si punctum d tangit curvam N dG n, area curvilinea N dZ erit decrementum totum, quo tempore arcus totus N A percurritur; & propterea excessus sectoris N A T supra aream N d Z erit tempus illud totum. Et quoniam motus nodi tem- pore minore minor est in ratione temporis, debebit etiam area Aa YZ diminui in eadem ratione. Id quod fiet si capiatur m A Z longitudo eZy quae sit ad longitudinem ^Z ut >4Z^ad 9,0827646 A Tq-vAZq. Sic enim rectangulum eZ \n Z V erit ad aream A Z Ya ut decre- mentum temporis, quo arcus A a percurritur, ad tempus totum quo percurreretur, si nodus quiesceret : & propterea rectangulum illud respondebit decremento motus nodi. Et si punctum e tangat curvam NeFuy area tota NeZ, quae summa est omnium decrementorum, respondebit decremento toti quo tempore arcus A N percurritur ; & area reliqua NAe respondebit motui reliquo, qui verus est nodi motus quo tempore arcus totus N A per solis & nodi conjunctos motus percurritur. Jam vero area semicirculi est ad aream figurae N eFn, per methodum serierum infinitarum qua^sitam, ut 793 ad 60 quamproxime. Motus autem qui respondet circulo toti erat 19^- 49' 3^' 55''' & propterea motus, qui figurae N e F n duplicatae respondet, est i^- 29' 58^^ 2'". Qui de motu priore subductus re- linquit 18^ 19' 5'' 53''' motum totum nodi respectu fixarum inter sui ipsius conjunctiones cum sole ; & hic motus de solis motu annuo graduum 360 subductus, relinquit 34 1^'"' 40' 54'' ^'" motum solis inter easdem conjunctiones. Iste autem motus est ad motum annuum 360^"^- ut nodi motus jam inventus i8^- 19' ^" 53'^' ad ipsius motum annuum, qui propterea erit i^^"'' 18' \" 23'''. Hic est motus medius nodorum in anno sidereo. Idem per tabulas astronomicas est 19^ 21' 21^' 50'''. Differentia minor est parte trecentesima motus totius, & ab orbis lunaris eccentricitate & inclinatione ad planum eclipticae oriri videtur. Per eccentricitatem orbis motus nodorum nimis accele- ratur, & per ejus inclinationem vicissim retardatur aliquantulum & ad justam velocitatem reducitur. 2 F 450 DE ^ruyni systemate PROPOSITIO XXXIII. PROBLEMA XIV. Invenire violum verum ftodorum luncB. In tempore quod est ut area NTA — NdZ (in fig. pr-iecedj motus iste est ut area N A e, & inde datur. Verum ob nimiam calculi difficultatem praestat sequentem problematis constructionem adhibere. Centro C, intervallo quovis C D, describatur circulus B EFD. Producatur i?C ad A^ ut sit ABsid AC ut motus medius ad semissem motus veri mediocris, ubi nodi sunt in quadraturis, id est, ut 19«^ 18' i'' 23''' ad 19^- 49' 3" 55"', atque ideo .ff C ad -^ C ut motuum differentia o^- 31^ 2" 32''', ad motum posteriorem 19«^- 49' 3'' 55''' hoc est, ut I ad 38^; dein per punctum D ducatur infinita Ggf quae tangat circulum in D ; & si capiatur angulus BCE vel B C F aequalis duplae distantiae solis a loco nodi, per motum medium invento; & agatur A E vel A F secans perpendiculum D G in G ; & capiatur angulus qui sit ad motum totum nodi inter ipsius syzygias (id est, ad 9^- 11' 3'') ut tangens Z? C ad circuli BED circumfer- entiam totam ; atque angulus iste (pro quo angulus D A G usurpari potest) ad motum medium nodorum addatur ubi nodi transeunt a quadraturis ad syzygias, & ab eodem motu medio subducatur ubi transeunt a syzygiis ad quadraturas ; habebitur eorum motus verus. Nam motus verus sic inventus congruet quam proxime cum motu vero qui prodit exponendo tempus per aream N TA — N dZ & motum nodi per aream NAe; ut rem perpendenti & computa- tiones instituenti constabit. Haec est aequatio semestris motus LIBER TERTIUS. 451 nodorum. Est & aequatlo menstrua, sed quae ad inventionem latitu- dinis lunae minime necessaria est. Nam cum variatio inclinationis orbis lunaris ad planum eclipticae duplici inaequalitati obnoxia sit, alteri semestri, alteri autem menstruae ; hujus menstrua inaequalitas & aequatio menstrua nodorum ita se mutuo contemperant & corrigunt, ut ambae in determinanda latitudine lunae negligi possint. CoroL Ex hac & praecedente propositione liquet quod nodi in syzygiis suis quiescunt, in quadraturis autem regrediuntur motu horario 16'' 19''' 26'''. Et quod aequatio motus nodorum in octan- tibus sit i^- 30'. Quae omnia cum phaenomenis coelestibus probe quadrant. Scholium. Alia ratione motum nodorum y. Machin Astron. Prof. Gresham. & Hen. Pe^nberton M.D. seorsum invenerunt. Hujus methodi mentio quaedam alibi facta est. Et utriusque chartae, quas vidi, duas propositiones continebant & inter se in utrisque congruebant Char- tam vero D. Machin, cum prior in manus meas venerit, hic adjungam. De MoTU NoDORUM LUNyE. PROPOSITIO I. *' Motns solis medins a nodo definitur per medinm proportionale ^^ geometricum inter fnotum ipsius solis medijwt & motum illum medio- *' crem quo sol celerrimh recedit a nodo in qtiadraturis. **Sit T locus ubi terra, N' n linea nodorum lunae ad tempus " quodvis datum, K T M huic ad rectos angulos ducta, T A recta " circum centrum revolvens ea cum velocitate angulari qua sol & nodus ** a se invicem recedunt, ita ut angulus inter rectam quiescentem N n " & revolventem T A semper fiat aequalis distantiae locorum solis & " nodi. Jam si recta quaevis T K dividatur in partes TS & SK quae " sint ut motus solis horarius medius ad motum horarium mediocrem " nodi in quadraturis, & ponatur recta T^ZTmedia proportionalis inter " partem TS & totam TK, haec recta inter reliquas proportionalis erit " motui medio solis a nodo. 452 DE MUNDI SYSTEMATE << H ii (< (( ii (i (i "Describatur enim circulus N KnM centro T & radio T^K, eodemque centro & semiaxibus Tlf & T N describatur ellipsis N Hn Ly 8i in tempore quo sol a nodo recedit per arcum JV a^ si ducatur recta Tba, area sectoris N Ta exponet summam motuum nodi & solis in eodem tempore. Sit igitur arcus a A quam minimus quem recta Tba praefata lege revolvens in datd temporis particula uniformiter describit, & sector quam minimus TA a erit ut summa velocitatum qua sol & nodus tum temporis seorsim feruntur. Solis autem velocitas fere uniformis est, utpote cujus parva inaequalitas vix ullam inducit in medio nodorum motu varietatem. Altera pars hujus summae, nempe velocitas nodi in mediocri sua quan- titate, augetur in recessu a syzygiis in duplicata ratione sinus distantiae ejus a sole per Corol. Prop. 31 Lib. 3^ Princip. & cum maxima est in quadraturis ad solem in K, eandem rationem obtinet ad solis velocitatem ac ea quam habet S K ^A TS hoc est ut (differentia quadratorum ex TK & T H vel) rectanguhim K H M ?id 7"// quadratum. Sed ellipsis NBH dividit secto- rem A Ta summae harum duarum velocitatum exponentem in duas partes ABba & BTb ipsis velocitatibus proportionales, Producatur enim B T 2A circulum in /8, & a puncto B demitta- LIBER TERTIUS. 453 ** tur ad axem majorem perpendlcularis B Gy quae utrinque producta *^occurrat circulo in punctis F &, /; 81 quoniam spatium A B ba est " ad sectorem TBb ut rectangulum A B^ ad B T quadratum ** (rectangulum enim illud aequatur dififerentiae quadratorum ex TA ** & T B ob rectam A ^ aequaliter & inaequaliter sectam in 7" & B)y ** haec igitur ratio ubi spatium ABba maximum est in K eadem ** erit ac ratio rectanguli K H M ^A H T quadratum. Sed maxima *' nodi mediocris velocitas erat ad solis velocitatem in hac ratione. ** Igitur in quadraturis sector A Ta dividitur in partes velocitatibus " proportionales. Et quoniam rectang. K H M est ad //' T^quadr. ut ** FB/did BG quad. & rectangulum AB^ aequatur rectangulo FB/ ^* erit igitur areola A B ba ubi maxima est ad reliquum sectorem " TBby ut rectang. AB^ 2i6.BG quadr. Sed ratio harum areolarum " semper erat ut A B fi rectang. Sid B T quadratum ; & propterea ^* areola A Bba in loco A minor est simili areola in quadraturis in " duplicata ratione B G a,d B T, hoc est, in duplicata ratione sinus " distantiae solis a nodo. Et proinde summa omnium areolarum " ABba nempe spatium ABN erit ut motus nodi in tempore quo sol '* digreditur a nodo per arcum N A, Et spatium reliquum nempe " sector ellipticus N TB erit ut motus solis medius in eodem tempore. '* Et propterea quoniam annuus motus nodi medius is est qui fit in " tempore quo sol periodum suam absolverit, motus nodi medius a ^* sole erit ad motum ipsius solis medium, ut area circuli ad aream " ellipseos, hoc est, ut recta TK ad rectam T H mediam scilicet " proportionalem inter T K & T S ; vel quod eodem redit ut media " proportionalis T H ad rectam TS. PROPOSITIO II. ^^ Dato motu medio nodorum lufus invenire motum verum. "Sit angulus A distantia solis a loco nodi medio, sive motus " medius solis a nodo. Tum si capiatur angulus B cujus tangens " sit ad tangentem anguli A ut TH ad TKy hoc est, in subduplicata ** ratione motus mediocris horarii solis ad motum mediocrem hora- " rium solis a nodo in quadraturis versante ; erit idem angulus B " distantia solis a loco nodi vero. Nam jungatur F T & ex demon- 454 DL MUXDI SYSTEMATE *' Htrationc f/ropositianis superioris erit angulus F T X distantia solis '* a \(ycxy nfxli m^rdio, angulus autem A T X distantia a loco vero, & '* tanjfcnt/rs horum angulorum sunt inter se ut T K ad T H. " CoroL Hinc angulus FTA est sequatio nodorum lunae, sinusque " hujuH anj^uli ubi maximus est in octantibus est ad radium ut K H ** iul y^K+ T n. Sinus autem hujus aequationis in loco quovis alio '' A cst ad sinum maximum, ut sinus summae angulorum FTX+A TX ** iul radium : hoc cst fere u^ sinus duplae distantiae solis a loco nodi " mcdio (nempc 2 F T X) ad radium. Scholium. ''Si motus nodorum mediocris horarius in quadraturis sit 16'' *' i6''' 37''' 42"^ hoc cst in anno tpto sidereo 39° 38' 7" 50"' erit '* T II ad T K in subduplicata ratione numeri 9,0827646 ad numerum '' 10,0827646, hoc est ut 18,6524761 ad 19,6524761. Et propterea '* T II ad II K ut 18,6524761 ad i, hoc est, ut motus solis in anno *• sidcrco ad motum nodi medium 19° 18' i'' 23'''!. "At si motus mcdius nodorum Lunae in 20 annis Julianis sit ** 386" 50' 1 5'' sicut ex observationibus in theoria lunae adhibitis ** (lcducitur : motus medius nodorum in anno sidereo erit 19° 20' 31'^ *' 58'^ !• t TII crit ad HK ut 360«^- ad 19° 20' 31'' 58''^ hoc est *• ut 18,61214 ad I . U nde motus mediocris horarius nodorum in quad- *' raturis cvadct 16'' 18''' 48'^ Et aequatio nodorum maxima in •' octantibus i" 29^ 57^ .// » PKOPOSITIO XXXIV. PROBLEMA XV. liivcnirc variatiomm /lorariam inclinationis o^-bis Itntaris ad pla^ium cc/ipticcr. IVsi^nt^it .7 & (/ syzyj^ias; Q Sc g quadraturas; A'' & n nodos ; /' loomn hnur in orbe suo; / vcstij^ium loci illius in plano eclipticae ; iS: w /V molum momcntanoum nodorum ut supra. Et si ad lineam y*w dmiittatur pcriuMulicuhun /' (/, jungatur / (7, & producatur ea diMUv iuvurral '// \\\ ^;^ is: junjjatur etiam P^: erit angulus PGp Inclinalio i>rbis lunaris ad planum ecliptica\ ubi luna versatur in P; iS: anguhis /\;*/ inclinatio ojusdem post momentum temporis com- LIBER TERTIUS, 455 pletum ; ideoque angulus G P g variatio momentanea inclinationis. Est autem hic angulus G P g ad angulum GTg ut TG Sid PG & P p TkA P G conjunctim. Et propterea si pro momento temporis substituatur hora; cum angulus. 6^ 7]f (per prop. xxx) sit ad angulum 7/ ^^tff 33 lo"' 33- wtlTxPGxAZ^dAT aib. erit angulus GPg (seu inclinationis horaria variatio) ad angulum 33" 10'" 33'^ ut ITxAZ y^TGxj^TidATcub. Q.E.L Haec xtd^ se habent ex hypothesi quod luna in orbe circulari uniformiter gjTatur. Quod si orbis ille ellipticus sit, motus mediocris nodorum minuetur in ratione axis minoris ad axem majorem; uti supra expositum est Et in eadem ratione minuetur etiam inclinationis variatio. 456 DE MVNDI SYSTEMATE CoroL I. Si ad Nyt erigatur perpendiculum 77% sitque /i?/ motus horarius lunee in plano ecHpticai ; & perpendicula / K, M k \n Q T demissa & utrinque producta occurrant T F in H 8i k : erit / T ad A T ut Kk ad Mp, & TG ad Hp ut TZ ad A T, ideoque / Tx TG aequale ^r^ , hoc est, aequale areae Hp Mh ductae TZ in rationem : & propterea inclinationis variatio horaria ad 33'' 10'" 33- ut Hp Mh ducta in ^ Zx ^;^ X 4^ ad A T aib. ^^ ^ Mp PG CoroL 2. Ideoque si terra & nodi singulis horis completis retraherentur a locis suis novis, & in loca priora in instanti semper reducerenter, ut situs eorum, per mensem integrum periodicum, datus maneret ; tota inclinationis variatio tempore mensis illius foret ad 33'' \d" 33'^ ut aggregatum omnium areanim Hp M h, in revolutione puncti / genitarum, & sub signis propriis + &— conjunc- P i> tarum, ductum \xi A Zy. T Z x -5-^ ad Mp y.AT cud. id est, ut Pp circulus totus Q A qa ductus \vi A Zy. TZ x -j^ ad Mp y.AT cub. Pp hoc est ut circumferentia Q Aqa ducta in -^ Z x TZ x ad 2 Mp xA T quad. CoroL 3. Proinde in dato nodorum situ variatio mediocris horaria, ex qua per mensem uniformiter continuata variatio illa menstrua Pp generari posset, est ad 33'^ \d" Z'^^ "^"^- A Z y. TZx-^^ D.d 2 A Tq^ A Z y TZ sive ut Pp X — ad P 6^ X 4 -^ 7; id est (cum Pp sit ad P 6^ "2" xL 1 A Z y T Z ut sinus inclinationis praedictae ad radium, & — ^ — sit ad 4 ^ 7" ut sinus duplicati anguli A Tn ad radium quadruplicatum) ut inclinationis ejusdem sinus ductus in sinum duplicatae distantiae nodorum a sole ad quadruplum quadratum radii Co7vL 4. Quoniam inclinationis horaria variatio, ubi nodi in quadraturis versantur, est (per hanc propositionem) ad angulum 33" LIBER TERTIUS. 457 \d" 33'^ MtlTxAZxTGx^ 2idA T cub. id est, ut ^^^J^ ^^ PG \AT X -^ zA 2 A T ; hoc est, ut sinus duplicatae distantiae lunae k qua- P G draturis ductus in — ^ ad radium duplicatum : summa omnium varia- PG ^ tionum horariarum, quo tempore luna in hoc situ nodorum transit a quadratura ad syzygiam (id est spatio horarum 177J) erit ad sum- mam totidem angulorum 33'' 10''' 33'^ seu 58 78'^ ut summa omnium Pl) sinuum dupHcatae distantiae lunae k quadraturis ducta in — ^ ad summam totidem diametrorum ; hoc est, ut diameter ducta in -^ ad circumferentiam ; id est, si incHnatio sit 5^* i\ ut 7 x 10000 ad 22, seu 278 ad loooo. Proindeque variatio tota, ex summa omnium horari- arum variationum tempore praedicto conflata, est 163'^ seu 2' 43'^ PROPOSITIO XXXV. PROBLEMA XVI. Dato tempore invenire inclinationem orbis lunaris ad planum eclipticce, Sit A D sinus incHnationis maximae, 81 A B sinus incHnationis minimae. Bisecetur B D m C, & centro C intervaHo B C describatur circulus B G D. In A C capiatur C^ in ea ratione ad £ B quam AH E B habet 2id 2 BA : et si dato tempore constituatur angulus A E G aequaHs dupHcatae distantiae nodorum k quadraturis, & 2id A D de- mittatur perpendiculum G/f: erit A //"sinus incHnationis quaesitae. 458 ^E MUNDI SYSTEMATE Nam GEq aequale est GHq + HEq = B H D + HEg = II BD+ HEq-BHq^HBD + BEq-^i BHxBE^BEq+l^ JE C x B H=2 ECxAB + 2 ECxB H=2 ECxA H. Ideoque cum 2 E C detur est G^j5'^ ut ^ H, Designet jam A Eg- duplicatam distantiam nodorum a quadraturis post datum aliquod momentum temporis completum, & arcus Gg ob datum angulum G E g erit Af- ut distantia G E. Est autem H h ad G g ut G H ^A G C, 8c prop- terea H h est ut contentum G H x. G g, seu G H y. G E ; id est, ut ^^xGEqs^M ^^xAH, idest, ut A H & sinus anguli^^6^ G E G E conjunctim. Igitur si ^ ^ in casu aliquo sit "sinus inclinationis, augebitur ea iisdem incrementis cum sinu inclinationis per Corol. 3 Propositionis superioris, & propterea sinui illi aequalis semper manebit. Sed A H, ubi punctum G incidit in punctum alterutrum B vel D, huic sinui sequalis est, & propterea eidem semper aequalis manet. Q, E. D. In hac demonstratione supposui augulum B E G, qui est duplicata distantia nodorum a quadraturis, uniformiter augeri. Nam omnes inaequalitatum minutias expendere non vacat. Concipe jam angulum B E G rectum esse & in hoc casu G g esse augmentum horarium duplae distantiae nodorum & soHs ab invicem ; & inclinationis vari- atio horaria in eodem casu (per Corol. 3 Prop. novissimae) erit ad 33^' \d" 33^'' ut contentum sub inclinationis sinu A H 8l sinuanguli recti B E Gy qui est duplicata distantia nodorum a sole, ad quaT- ruplum quadratum radii ; id est, ut mediocris inclinationis sinus A H ad radium quadruplicatum ; hoc est (cum iriclinatio illa mediocris sit quasi 5^* 8'J) ut ejus sinus 896 ad radium quadruplicatum 40000, sive ut 224 ad loooo. Est autem variatio tota, sinuum dif- LIBER TERTIC/S. 459 ferentiae B D respondens, ad variationem illam horariam ut diameter B D 2A arcum Gg; id est, ut diameter B D ^d semicircumferenti- am B G D &i tempus horarum 2079TV, quo nodus pergit k quadra- turis ad syzygias, ad horam unam conjunctim ; hoc est, ut 7 ad II & 2079t(f ad I. Quare si rationes omnes conjungantur, fiet variatio tota B D 2id 33'' 10''' 33''' ut 224 x 7 x 2079T-E M->rF N=ib. &c. dein b- 2b=c, &c. & sic pergatur ad differentiam ultimam, qus hic est f. Deinde erecta quacunque perpendiculari K S, qu;e fuerit ordinatim applicata ad curvam quaesitam : ut inveniatur hujus longitiido, pone intervalla HI, /K, KL, LM, &c. unitates esse, & dic A II=a, ~HS=p, \p \n—IS=q, iq in + ^A'^?-, rr 'm + SL=s, ^s in + SM=t; pergendo videlicet ad usque penultimum perpendiculum M E, & praeponendo signa negativa terminis H S. I S, &c. qui LIBER TERTIUS, 487 jacent ad partes puncti 6* versus A^ & signa affirmativa terminis S/C, 5 L, &c. qui jacent ad alteras partes puncti S. Et signis probe observatis, erit RS=a + bp + cg + dr+es+/t, &c Cas. 2. Quod si punctorum I/, /, K, Z, &c. inaequalia sint inter- valla HI^ I K, &c. collige perpendiculorum A H, B I, CK, &c. differentias primas per intervalla perpendiculorum divisas ^, 2 ^, 3 b, 46, 5 ^ ; secundas per intervalla bina divisas ^, 2 r, 3 ^, 4 ^, &c. tertias per intervalla tema divisas d, 2 d, ^ d, &c. quartas per intervalla quatema divisas ^, 2 e, &c. & sic deinceps ; id est, ita ut sit b = AH^BI , BI--CK , CK^DL ^ ^. b^2b HI ''^= IK '3^= KL '^^- dem.= -^r^, 2^—3^ 3^ — 4^ o _, €--2 C , 2^—3^ 2^= /^ » ^^^ICM' Postea d=-Jjj^y 2 d = ^^ , &c Inventis differentiis, dic A H^ay-^H S=py p m^IS=q, q in + SK= r, rm + SL=s,sm + SM= t; pergendo scilicet ad usque perpendiculum penultimum M E^ &, erit ordinatim applicata /? 6*= a + bp + cq + dr+es+ft^ &c. Corol. Hinc areae curvarum omnium inveniri possunt quamproxi- me. Nam si curvae cujusvis quadrandae inveniantur puncta aliquot, 6 parabola per eadem duci intelligatur : erit area parabolae hujus eadem quamproxime cum area curvae illius quadrandae. Potest autem parabola per methodos notissimas semper quadrari Geome- trice. LEMMA VI. Ex observatis aliquot locis contetce iftvenire locimt ejus ad tempus qtiodvis intemteditim dattim. Designent H I, IKy K Ly L M tempora inter observationes (in fig. prceced.) H A, I B, KC, LD, ME observatas quinque longi- tudines cometae, H S tempus datum inter observationem primam & longitudinem quaesitam. Et si per puncta A^ B, C, D, E duci intelligatur curva regularis A B C D E, & per lemma superius inveniatur ejus ordinatim applicata R S, erit R S longitudo quaesita. Eadem methodo ex observatis quinque latitudinibus invenitur latitudo ad tempus datum. 488 DE MUNDI SYSTEMATE Si longitudinum observatarum parvae sint dififerentiae, puta gradu- um tantum 4 vel 5 suffecerint observationes tres vel quatuor ad inveniendam longitudinem & latitudinem novam. Sin majores sint differentiae, puta graduum 10 vel 20, debebunt observationes quinque adhiberi. LE M M A VII. Per datum punctum P dtuere rectam lineam B C, cujtis partes P B, P C, rectis duabus positione datis A B, A C abscissce, datam^ habeant rationem ad invicem. A puncto illo P ad rectarum alteru- \^ *' - tram A B ducatur recta quaevis P D, &, producatur eadem versus rectam alteram A C usque ad E, ut sit P E ad PD in data illa ratione. Ipsi A £f parallela sit EC; & si agatur CPBy erit PC ad PB ut PE ad PD. Q.E.F. vc LE M M A VIII. Sit A B C parabola umbilicum habens S. Chorda A C bisecta tn I abscindatur segmentum A B C I, cujus diameter sit l /jl & vertex m. LIBER TERTIUS. 489 In\ fJL producta capiatur m O cequalis dimidio ipsius I m. yungatur O S, & producatur ea ad ^, ut sit S ^ ceqtuilis 2 S O. Et si cometa B moveatur in arcu C B A, dr* agatur ^ B secans AC in^ \ dico quod punctum E abscindet de chorda A C segmentum A E tempori propor- tionale quamproxime. Jungatur enim EO secans arcum parabolicum A B C \n K, & agatur fx X, quae tangat eundem arcum in vertice u & actae E O occurrat in -X'; & erit area curvilinea AEXfiA ad aream curvilineam A C Yfi A ut A E 2id A C. Ideoque cum triangulum A S E sit ad triangulum ^ .SC in eadem ratione, erit area tota A S EX fxA ad aream totam A SC Y fi A ut A E ad A C. Cum autem ^ O sit ad 6* (9 ut 3 ad i & E O 2id X O in eadem ratione, erit SX ipsi EB parallela : & propterea si jungatur B X erit triangulum S E B triang^Io X E B aequale. U nde si ad aream A S E X fiA addatur triangulum EX B, & de summa auferatur triang^lum SEB, manebit area A SB XfiA areae A SEX fiA aequalis, atque ideo ad aream ASCYiJLAutAEsidAC Sed areae A SBXfiA aequalis est area A S B Y fiA quamproxime, & haec area A S B Y fiA est ad aream ASCYfiA, ut tempus descripti arcus AB dA tempus descripti arcus totius A C Ideoque -^ jE* est ad -^ C in ratione temporum quamproxime. Q. E. D. Corol. Ubi punctum B incidit in parabolae verticem m, est -^ jE* ad A Cin ratione temporum accurate. ScAo/ium. Si jungatur m ^ secans A C in S, & in ea capiatur ^n, quae sit ad fi B ut 2T M I did 16 M fi: acta B n secabit chordam A C in ratione temporum magis accurate quam prius. Jaceat autem punctum n ultra punctum ^, si punctum B magis distat a vertice principali parabolae quam punctum m ; & citra, si minus distat ab eodem vertice. 490 DE MUNDl SYSTEMATE LE M M A IX. A I C Rectce 1 /ul & /j, M <2f longitudo ^qimntur inter se. Nam 4 .SAt est latus rectum parabolae pertinens ad verticem /*. LE M M A X. St producatur S /n odN & P, ut /nN sit pars tertia ipsius m I, <&* S P sit ad SN ut S N ad S fJLy conieta^ quo tempore describit arcum A M C, si progrederetur ea semper cum velocitate quam habet in cUti- tudine ipsi S P aquali^ describeret longitudinem cequ^lem chordce A C. Nam si cometa velocitate, quam habet in m, eodem tempore pro- grederetur uniformiter in recta, quae parabolam tangit in /* ; area, quam radio ad punctum 6* ducto describeret, aequalis esset areae parabolicae A S C fi. Ideoque contentum sub longitudine in tangente descripta & longitudine S fx esset ad contentum sub longitudinibus A C &, S M,ut area A SCfi ad triangulum A S C/\^ est, wt S N ad S M. Quare A C est ad longitudinem in tangente descriptam, ut .SAt ad S N. Cum autem velocitas cometae in altitudine S P sit (per corol. 6 prop. xvi lib. i) ad ejus velocitatem in altitudine S yi in subduplicata ratione vSP ad S i». inverse, id est, in ratione ^9^1 ad S N : longitudo hac velocitate eodem tempore descripta erit ad lon- LIBER TERTIUS, 49 1 gitudinem in tangente descriptam, ut 6*^ ad SN. Igitur AC & lon- gitudo hac nova velocitate descripta, cum sint ad longitudinem in tangente descriptam in eadem ratione, sequantur inter se. Q.E.D. Corol. Cometa igitur ea cum velocitate, quam habet in altitudine Sfi + ^I fiy eodem tempore describeret chordam A C quamproxime. LE M M A XI. .5V conteta motu omni privatus de altitudine S N seu S /u + i I m demitteretur^ ut caderet in solem, & ea semper vi tmi/ormiter con- tinuata urgeretur in solem, qua urgetur sub initio ; idem semisse temporisy guo in orbe suo describat arcum A C, descensu suo describeret spatium longitvdini I m cequale. Nam cometa, quo tempore describat arcum parabolicum A C, eodem tempore ea cum velocitate, quam habet in altitudine S P (per lemma novissimum) describet chordam A C, ideoque (per corol. 7 prop. XVI lib. i) eodem tempore in circulo, cujus semidiameter esset S Py vi gravitatis suae revolvendo describeret arcum, cujus longitudo esset ad arcus parabolici chordam A C in subduplicata ratione unitatis ad binarium. Et propterea eo cum pondere, quod habet in solem in altitudine SP, cadendo de altitudine illa in solem, descri- beret semisse temporis illius (per corol. 9 prop. iv lib. i) spatium aequale quadrato semissis chordae illius applicato ad quadruplum A I Q altitudinis S P, id est, spatium i^. Unde cum pondus cometae in solem in altitudine S N sit ad ipsius pondus in solem in altitudine S P.mX. S P ad S ii.\ cometa pondere quod habet in altitudine S N . A I Q eodem tempore, in solem cadendo, describit spatium — ^r^, id est, ^Sfi spatium longitudini /m vel Mfi aequale. Q.E.D. DE MUNDI SYSTEMATE PROPOSITIO XLI. PROBLEMA XXI. Comeia in parabola moti trajectoriam ex datis tribm observatumibus determinare. Problema hocce longe difficillimum multimode aggressus, com- posui problemata quEedam in libro primo, qu^e ad ejus solutionem spectant Postea solutionem sequentem paulo simpliciorem excogi- tavi. Seligantur tres observationes Ecqualibus temporum intervallis ab invicem quamproxime distantes. Sit autem temporis intervallum illud, ubt cometa tardius movetur, paulo majus altero, ita videlicet ut temporum differentia sit ad summam temporum, ut summa temporum ad dies plus minus sexcentos ; vel ut punctum E (in fig. lem. viii) — «, incidat in punctum ^quamproxime, & inde aberret versus /pctius quam versus A. Si tales observationes non prsesto sint, inveniendus est novus cometae locus per lemma sextum. LIBER TERTIUS. 493 Designent 6* solem, 7) /, r tria loca terrse in orbe magno, TA, t B, T C observatas tres longitudines cometae, V tempus inter observationem primam & secundam, W tempus inter secundam ac tertiam, X longitudinem, quam cometa toto illo tempore ea cum velocitate, quam habet in mediocri telluris a sole distantia, descri- bere posset, quaeque (per corol. 3 prop. xl lib. iii) invenienda est, 8i t V perpendiculum in chordam Tt. In observata longitudine media /-5 sumatur utcunque punctum B pro loco cometae in plano eclipticae, & inde versus solem 6* ducatur linea B Ey quae sit ad sagittam / V, ut contentum sub SB & S t qtiad. ad cubum hypote- nusae trianguli rectanguli, cujus latera sunt SB & tangens latitudinis cometae in observatione secunda ad radium t B. Et per punctum B agatur (per hujus lem. vii) recta A E Cy cujus partes A E, E C, ad rectas TA & tC terminatae, sint ad invicem ut tempora F& fV: & erunt A & C loca cometae in plano eclipticae in observatione pri- ma ac tertia quamproxime, si modo B sit locus ejus recte assumptus in observatione secunda. Ad A Cbisectam in /erige perpendiculum /t. Per punctum B age occultam B t ipsi A Cparallelam. Junge occultam Si secantem A Cin X, & comple parallelogrammum il\l^. Cape /cr aequalem 3 /X, & per solem 6^ age occultam w . appar. Tem, verum. Z^/r^. Solis, LangUudo, Lat. bor. h. / h. / // 0 / // 0 / » 0 / » 1680 Dec, 12 4 46 4 46 0 >1 I 51 23 A 6 32 30 8 28 0 21 6 32I 6 36 59 II 6 44 5 8 12 21 42 13 24 6 12 6 17 52 14 9 26 18 49 23 25 23 5 26 5 14 5 20 44 16 9 22 28 24 13 27 0 52 29 7 55 8 3 2 19 19 43 K 13 10 41 28 9 58 30 8 2 8 10 26 20 21 9 17 38 20 28 II 53 1681 Jan, 5 5 51 6 I 38 26 22 18 T 8 48 53 26 15 7 9 6 49 7 0 53 :s:: 0 29 2 18 44 4 24 II 56 10 5 54 6 6 10 I 27 43 20 40 50 23 43 52 13 6 56 7 8 55 4 33 20 25 59 48 22 17 28 25 7 44 7 58 42 16 45 36 tt 9 35 0 17 56 30 30 8 7 8 21 53 21 49 58 13 19 51 16 42 t8 Feb. 2 6 20 6 34 51 24 46 59 15 '3 53 16 4 I 5 6 50 7 4 41 27 49 51 16 59 6 15 27 3 His adde observationes quasdam e nostris. Tem. appar. Comette Longitudo. ComettB Lat. bor. h. / 0 / 4r 0 / M 1681 Feb. 25 8 30 b 26 18 35 12 46 46 27 8 15 27 4 30 12 36 12 Mar, I II 0 27 52 42 12 23 40 2 8 0 28 12 48 12 19 38 5 II 30 29 18 0 12 3 16 7 9 30 n 0 4 0 IT 57 0 '9 8 30 0 43 4 11 45 52 Hee observationes telescopio septupedali, & micrometro filisque in foco telescopii locatis peractae sunt : quibus instrumentis & posi- tiones fixarum inter se & positiones cometae ad fixas determinavimus. Designet A stellam quartae magnitudinis in sinistro calcaneo Persei (Bayero o) B stellam sequentem tertiae magnitudinis in sinistro pede (Bayero ^ & C stellam sextae magnitudinis (Bayero n) in talo ejus- dem pedis, ac /?, E, F, G, H, /, K, Z, M, N, O, Z, a, /8, 7, ^ stellas alias minores in eodem pede. Sintque /, P, Q, R, S, T, V, X, LIBER TERTIUS, 497 loca cometse in observationibus supra descriptis : & existente distantia A B partium 8oA, erat A C partium 52}, B C 58I, A D 57^^, B D 82 A, CD 231, A E 29*, C^ 571, /?^ 491^, ^ / 27^, ^/ 52 J, C/ 36A, /?/ 53A. ^^ 38i ^A^ 43. ^/^31!, /^A^ 29, /^^ 23, FC 36I, ^ /2^ 18^, D H 50I, ^iV 46A, CiVT 3U, ^Z 45A, NL 31I Zr(9 erat ad -^/ ut 7 ad 6 & producta transibat inter stellas D & Ey sic ut distantia stellae D ab hac recta esset \ CD. L M erat ^A LN ut 2 ad 9, & producta transibat per stellam H. His determinabantur positiones fixarum inter se. Tandem Poimdius noster iterum observavit positiones harum fixarum inter se, & earum longitudines & latitudines in tabulam sequentem retulit Fixarum A B C E F G H I K Longitudines o 26 28 27 26 28 26 27 27 27 / 41 40 58 27 28 56 II 25 42 50 23 30 17 37 8 45 2 7 Zo/. boreaL o 12 II 12 12 II 12 12 II II 8 17 40 52 52 4 2 53 53 ii 36 54 25 7 22 58 I II 26 Fixarum Longitudifus Lat. boreal. 0 / ^ 0 / 0 I. tt 29 33 34 12 7 48 M 29 18 54 12 7 20 N 28 48 29 12 31 9 Z 29 44 48 " 57 13 a 29 52 3 " 55 48 )8 n 0 8 23 II 48 56 ? 0 40 10 II 55 18 I 3 20 II 30 42 Positiones vero cometae ad has fixas observabam ut sequitur. Die veneris Ee6. 25 st vet hor. 8i p.m. cometae in / existentis distantia a stella E erat minor quam A, A E, major quam \ A E, 2 I 49» DE MUNm SYSTEMATE ideoque aequalis -ti A E proxime ; & angulus Ap E nonnihil obtusus erat, sed fere rectus. Nempe si demitteretur ad /^ perpendiculum ab A, distantia cometae a perpendiculo illo erat k P E. Eadem nocte Iiora 9?, cometie in P existentis distantia a stella E erat major quam — A E, minor quam — A E, ideoque aequalis — 4ff 5i 4¥ A E, seu T7 A E quamproxime. A perpendiculo autem a stella A ad rectam P E demisso distantia cometse erat j P E. Die solis Fek 27 hor. 8i p.m. cometae in Q existentis distantia a stella O sequabat distantiam stellarum O & If, & recta Q O producta transibat inter stellas K & E. Positionem hujus rectae ob nubes intervenientes magis accurate definire non potui. Die martis Mart. i hor. 11 p.m, cometa in R existens stellis K 6 Caccurate interjacebat, & rectae C RK pars C R paulo major erat quam \ C K, & paulo minor quam 5 C K+l C R, ideoque xqualis k CAT+TVC^seuU CK. Die mercurii Mart. 2 hor. 8 p.m. cometaa existentis in S distantia a stella C erat \ FC quamproxime. Distantia stellae F a recta C S producta erat jj FC; & distantia stells B ab eadem recta erat quintuplo major quam distantia stellce F. Item recta N^S producta transibat inter stellas /f & /, quintuplo vel sextuplo propior existens stellse // quam stellae /. Die saturni Mart. 5 hor. 1 15 p.m. cometa existente in T, recta M /'^qualis erat \ M L, &. recta L T producta transibat inter B & F, quadruplo vel quintuplo propior F quam B, auferens a. B F quintam vel sextam ejus partem versus F. Et M T producta tran- sibat extra spatium B ^ad partes steliae B, quadruplo propior existens steiljE B quam stellae F. Erat M stella perexigua quae per telesco- pium videri vix potuit & L stella major quasi magnitudinis octavie. Die luna; Mart. 7 hor. 9! p.m. cometa existente in V, recta V a producta transibat inter B 8c. F, auferens 3. B F versus F tV B F, & erat ad rectam Vfi ut 5 ad 4. Et distantia cometie a recta a /3 erat Die mercurii Mart. 9 hora 8^ p.m, cometa existente in X, recta y X ccqualis erat 1 7 5, & perpendiculum demissum a stella 5 ad rectam 7 X erat I 7 5. Eadem nocte hora 12, cometa existente in Y, recta 7 Y seciualis LIBER TERTIUS, 499 erat ^ 7^, aut paulo minor, puta tV 7 5, & perpendiculum demissum a stella ^ ad rectam 7 Ksequalis erat i 7 ^ vel 1 7 ^ circiter. Sed cometa ob viciniam horizontis cerni vix potuit, nec locus ejus tam distincte ac in prsecedentibus definiri. Ex hujusmodi observationibus per constructiones figurarum & computationes derivabam longitudines & latitudines cometse, & Poun- dius noster ex correctis fixarum locis loca cometse correxit, & loca correcta habentur supra. Micrometro parum affabre constructo usus sum, sed longitudinum tamen & latitudinum errores (quatenus ex observationibus nostris oriantur) minutum unum primum vix superant. Cometa autem ( juxta observationes nostras) in fine motus sui nota- biliter deflectere coepit boream versus a parallelo quem in fine mensis Februarii tenuerat. Jam ad orbem cometae determinandum ; selegi ex observationibus hactenus descriptis tres, quas Flamsiedius habuit Dec. 21, yan. 5, & ^an, 25. Ex his inveni St partium 9842,1 & Vt partium 455, quales loooo sunt semidiameter orbis magni. Tum ad operationem primam assumendo i B partium 5657, inveni S B 9747, B E prima vice 412, S fji. 9503, A 413 : B E secunda vice 421, O D 10186, X 8528,4 MP 8450, MN 8475, N P 25. Unde ad operationem secundam collegi distantiam tb 5640. Et per hanc operationem inveni tandem distantias T X 4775 & t Z 11322. Ex quibus orbem definiendo, inveni nodos ejus descendentem in az3 & ascendentem in ^ i^' 53'; inclinationem plani ejus ad planum eclipticae 61*^ 20' J; verticem ejus (seu perihelium cometae) distare a nodo 8^* 38', & esse in t ^y^""' 43' cum latitudine australi y^' 34'; & ejus latus rectum esse 236,8, areamque radio ad solem ducto singulis diebus descriptam 93585, quadrato semidiametri orbis magni posito loooooooo; come- tam vero in hoc orbe secundum seriem signorum processisse, & Decemb. 8"** o*** 4' p.m. in vertice orbis seu perihelio fijisse. Haec omnia per scalam partium aequalium & chordas angulorum ex tabula sinuum naturalium collectas determinavi graphice ; construendo schema satis amplum, in quo videlicet semidiameter orbis magni (partium loooo) aequalis esset digitis i6i pedis Anglicani. Tandem, ut constaret an cometa in orbe sic invento vere move- retur, collegi per operationes partim arithmeticas partim graphicas loca cometae in hoc orbe ad observationum quarundam tempora : uti in tabula sequente videre licet. DE MVNDI SYSTEMATE DK. 12 29 Feb. 5 Mar. 5 Disliint. Comtl. a Zon^-. C^//a-/. Za/. Ci-ffar/. itfWf. OAr. Lal. Oh. I>ifer. ^iSr- 8403 16669 z'737 K 13 13I e 17 0 29 19J *8 ii\ 38 0 12 4 K .3 ..f » .6 59} 29 20} -8 ,6 is 27 12 3 + I + 2 + 0 + 2 + T Postea vero Halteius noster orbitam per calculum arithmeticum accuratius determinavit, quam per descriptJones linearum fieri licuit ; & retinuit quidem locum nodorum in nis & i^ i^ 53', & inclinati- onem plani orbitse ad eclipticam 6i''- 20' i, ut & tempus perihelii cometx Decemb. 8^ o''- 4' : dlstantiam vero perihelii a nodo ascen- dente in orbita cometae mensuratam invenit esse 9^ 20', & latus rectum parabols esse 2430 partium existente mediocri solis a terra distantia partium looooo. Et ex his datis, calculo itidem arithmetico accurate instituto, loca cometfe ad observationum tempora computavit, ut sequitur. fm/rts /H Tinipus jeruni Cemtla a Q «/. Lat. comp. z™^. La Dcf. 1% h. 446 28028 n^" 29 8 26 oBor — 2 "^ 31 6 37 61076 := S 6 21 20 — 1 + 1 24 6 18 70008 18 48 25 40 — I 3 25 26 5 21 7SS76 28 22 4S 27 ,6 — I + 0 44 29 8 3 84021 K13 12 40 28 10 + 1 S<» + 0 8 10 86661 17 40 S 28 II 20 + » 4S - 0 /an. 5 6 .| 101440 V 8 49 49 15 15 + 0 Sh + 0 8 9 7 0 110959 18 44 30 24 12 54 + 0 32 + 0 S8 10 113162 20 41 23 44 + 0 + 0 iH 13 7 9 I 20000 26 0 21 22 17 30 + 0 3.1 + 0 2 25 7 59 145370 » 9 33 40 "7 57 55 — I + 1 2S »55303 "3 17 4> 42 7 Ftb. 2 6 3S 160951 >5 1' 11 16 15 — 2 42 1 + 0 *4 5 7 4l 166686 16 58 21 •S 2Q 13 ~o 41 1 + 2 25 8 41 202570 26 15 46 48 49 l + i 14 Mar. 5 •I 39 216205 39 18 35 12 5 40 + 0 35 1 + 2 24 Apparuit etiam hic cometa mense Novembri pnecedente & Co- burgi in Saxonia a D"- Gottfried Kirch observatus est diebus mensis hujus quarto, sexto & undecimo, stylo veteri ; & ex positionibus LIBER TERTIUS, 501 ejus ad proximas stellas fixas ope telescopii nunc bipedalis nunc decempedalis satis accurate observatis, ac dififerentia longitudinum Coburgi & Londini graduum undecim & locis fixarum a Poundio nostro observatis, Halleius noster loca cometae determinavit ut sequitur. Novem. '^' 17^- 2', temppre apparente Lofidini^ cometa erat in Sl 29^- 51' cum lat bor. i^* 17' 45''. Novem. 5**- 15^* 58' cometa erat in nj 3^"- 23' cum lat bor. i^- 6'. Novem, lo*** i6**- 31' cometa aequaliter distabat a stellis leonis a- ac T Bayero ; nondum vero attigit rectam easdem jungentem, sed parum abfuit ab ea. In stellarum catalogo Flamstediano cr tunc habuit tij 14^' 15' cum lat. bor. i^* 41' fere, t vero ttj i^p*- 3I, cum lat. austr. o^ 34'. Et medium punctum inter has stellas fuit nj 15«^- 39'!, cum lat. bor. o^- 33^. Sit distantia cometae a recta illa 10' vel 12' circiter, & differentia longitudinum cometae & puncti illius medii erit 7^ & differentia latitudinum 7'^, circiter. Et inde cometa erat in nj i^^- 32' cum lat. bor. 26' circiter. Observatio prima ex situ cometae ad parvas quasdam fixas abunde satis accurata fuit. Secunda etiam satis accurata fuit In tertia, quae minus accurata fuit, error minutorum sex vel septem subesse potuit, & vix major. Longitudo vero cometae in observatione prima, quae caeteris accuratior fuit, in orbe praedicto parabolico computata erat Sl 29^* 30' 22'', latitudo borealis i^- 25' f' & distantia ejus a sole 1 15546. Porro Halleitis observando quod cometa insignis intervallo anno- ^^ 575 quater apparuisset, scilicet mense Septembri post caedem ytilii Ccesaris^ zxiVio Christi 531 Lampadio & Oreste Coss., anno C/iristi 1106 mense Februario, & sub finem anni 1680, idque cum cauda longa & insigni (praeterquam quod sub mortem Casaris cauda ob incommodam telluris positionem minus apparuisset) quaesivit orbem ellipticum cujus axis major esset partium 1382957, existente mediocri distantia telluris a sole partium loooo : in quo orbe utique cometa annis 575 revolvi possit Et ponendo nodum ascendentem in 023 2^' 2'; inclinationem plani orbis ad planum eclipticae 6i*^- 6' 48''; perihelium cometae in hoc plano t 22^* 44' 25''; tempus aequatum perihelii Decem. y^ 23^- 9'; distantiam perihelii a nodo ascendente in 502 DE MUNDI SYSTEMATE plano eclipticae 9*^ 17' 35''; & axem conjugatum 18481,2 : computavit motum cometae in hoc orbe elliptico. Loca autem ejus tam ex obser- vationibus deducta quam in hoc orbe computata exhibentur in tabula sequente. TcmpHS Tcnim * 'r. Ij>n^ '•. comp. Lat, comp. Errores im 1 \" ■■j , Long. Lat, d. h. 16 47 ^29 5' // 8T' 0, I 17 // 45 ^29 / 51 // 22 I / 17 32 B 1 / -0 // 22 4 // — 0 13 5 15 37 ;T1J 3 23 0 1 I 6 0 T1J3 24 32 I 6 9 - I 32 + 0 9 10 16 18 '5 32 0 1 0 27 0 15 33 2 0 25 7 - I 2 — ' 53 16 17 0 :f:=. 8 16 45 0 53 7A 18 21 34 18 52 15 I 26 54 23 17 0 28 10 36 I 53 35 23 17 5 ^13 22 42 2 29 0 Diw 12 4 46 n 6 32 30; 8 28 0 n ^ 3i 20 8 29 6B — I 10 + 1 6 21 6 37 !;r 5 8 12 ! 21 42 13 "•♦N 5 6 14 21 44 42 — I 58 -4-2 29 1 24 6 18 18 49 23125 23 5 ^18 47 30 25 23 35 — I 53 +0 30 1 26 5 21 28 24 J3 27 0 52 28 21 42 27 2 I — 2 31 + 1 9 29 8 3 yin 10 41 1 28 9 58 Ki3 II 14 28 10 38 t" 33 + 0 40 30 8 10 17 38 20 1 28 II 53 17 38 27 28 II 37 +0 7 — 0 16 7an,S 6 14 ^P 8 48 53 26 15 7 T 8 48 51 26 14 57 — 0 2 — 0 10 9 7 I 18 44 4 24 II 56 18 43 51 24 12 »7 — 0 n + 0 21 lu 6 6 20 40 50 23 43 32 20 40 23 23 43 25 — 0 27 — 0 7 13 7 9 25 59 48 22 17 28 26 0 8 22 16 32 + 0 20 — 0 56 25 7 59 b 9 35 0 17 56 30 b 9 34 II 17 56 6 — 0 49 — 0 24 30 8 22 13 19 51 16 42 18 13 18 28 16 40 5 — I 23 — 2 13 /ir^. 2 6 35 15 13 53 16 4 I 15 II 59 16 2 7 — I 54 I 54 5 7 4^ 16 59 6 15 27 3 16 59 17 15 27 0 + 0 II — 0 3 25 8 41 26 18 35 12 46 46 26 16 59- 12 45 22 — I 36 — 1 24 iWbr. I II 10 27 ^l 42 12 23 40 27 51 47 12 22 28 — 0 55 — I 12 5 II 39 29 18 0 12 3 16 ^^9 20 II 12 2 50 + 2 if — 0 26 9 8 38 0 43 4 II 45 52 n 0 42 43 II 45 35 — 0 21 — 0 17 • Observationes cometae hujus a principio ad finem non minus congruunt cum motu cometae in orbe jam descripto, quam motus planetarum congruere solent cum eorum theoriis, & congruendo probant unum & eundem fuisse cometam, qui toto hoc tempore apparuit, ejusque orbem hic recte definitum fuisse. In tabula pra^cedente omisimus observationes diebus Novenibris 16, 18, 20 & 23 ut minus accuratas. Nani cometa his etiam tem- poribus observatus fuit Poiithceus utique & socii, Novefu. 1 7 st. vet. hora sexta matutina Romce, id est, hora 5 10' Lo7idini, fiHs ad fixas applicatis, cometam observarunt in ^ 8*^* 30' cum latitudine australi o^ 40' Extant eorum observationes in tractatu, quem Pon- LIBER TERTIUS. 503 thcBus de hoc cometa in lucem edidit Cellius, qui aderat & observa- tiones suas in epistola ad D, Cassimim misit, cometam eadem hora vidit in =^ 8^'* 30' cum latitudine australi 0^30'. Eadem hora Galle- tius Avenioni (id est, hora matutina 5 42' Londini) cometam vidit in ^ 8^- sine latitudine. Cometa autem per theoriam jam fuit in ^^ 8*^- 16' 45'' cum latitudine australi o^- 53' Y'- Nov. 18 hora matutina 6 30' Romcs (id est, hora 5 40' Londini) Pontfueus cometam vidit in =^ 13^- 30' cum latitudine australi i*'- 20'. Cellius in =^ 13^* 30' cum latitudine australi i^- 00'. Galletius autem hora matutina 5 30' Avenioni cometam vidit in :^ 13^ 00', cum latitudine australi i^* 00'. Et R. P. Ango in academia Flexiensi apud Gallos hora quinta matutina (id est, hora 5 9' Londini) come- tam vidit in medio inter stellas duas parvas, quarum una media est trium in recta linea in Virginis australi manu, Bayero ^y & altera est extrema alse Bayero 6. Unde cometa tunc fuit in ^^ 12^ 46' cum latitudine australi 50^ Eodem die Bostonics in Nova-Anglia in latitudine 425 graduum, hora quinta matutina, (id est Londini hora matutina 9 44') cometa visus est prope =^ 14^*, cum latitudine australi i^- 30', uti a cl. Halleio accepi. Nov. 19 hora mat. 4^ CantabrigicB cometa (observante juvene quodam) distabat a Spica W quasi 2^* boreazephyrum versus. Erat autem Spica in ^ 19«'- 23' 47'' cum lat austr. 2«'- i' 59''. Eodem die hor. 5 mat Bostonice in Nova-Afiglia cometai distabat a Spica ^15 gradu uno, differentia latitudinum existente 40'. Eodem die in insula yamaica cometa distabat a Spica intervallo quasi gradus unius. Eodem die D. Arthurus Storer ad fluvium Patuxent prope Hunt- ing'Creek in Marylandm confinio Virginice in lat 38^^-, hora quinta matutina (id est, hora 10* Londini) cometam vidit supra Spicam Tif, & cum Spica propemodum conjunctum, existente distantia inter eosdem quasi 1?^' Et ex his observationibus inter se collatis colligo quod hora 9 44' Londini cometa erat in — 1 8^ 50' cum latitudine australi i^- 25' circiter. Cometa autem per theoriam jam erat in =^ 18*^ 52' 15" cum latitudine australi i*^- 26' 54''. Nov. 20 D. Montenarus astronomiae professor Paduensis hora sexta matutina Venetiis (id est, hora 5 10' Londini) cometam vidit in ^ 23^- cum latitudine australi i*'* 30'. Eodem die Bostonice distabat 504 DE MUNDI SYSTEMATE cometa a Spica ny 4*'* longitudinis in orientem, ideoque erat in =^ 23*'- 24' circiter. Nov. 21 Ponthmis & socii hor. mat. 7I cometam observarunt in =^ 27^- 50' cum latitudine australi i^* 16', Cellms in ^ 2%^\ Ango hora quinta matutina in =^ 27^* 45', Montefiarus in =^ 27«^- 51. Eodem die in insula Jamaica cometa visus est prope principium Scorpii, eandemque circiter latitudinem habuit cum Spica. Virginis, id est, iF' 2'. Eodem die ad horam quintam matutinam Ballasorce in India Orien- taliy (id est ad horam noctis praecedentis 1 1 20' Londini) capta est distantia cometae a Spica tij 78^- 35' in orientem. In h'nea recta erat inter Spicam & Lancem, ideoque versabatur in ^ 26^* 58' cum lat. austraH 1«'- 11' circiter; & post horas 5 & 40' (ad horam scilicet quintam matutinam Londini) erat in ^ 28^* 12'cum lat. austr. i^ 16'. Per theoriam vero cometa jam erat in ^ 28*'* 10' 36'', cum latitudine austraH i^'- 53' 35''. A^ov. 22 Cometa visus est a Montenaro in ttl 2^' 33'. Bostonue autem in Nova-Anglia apparuit, in n^ 3^- circiter eadem fere cum latitudine ac prius, id est, i^- 30'. Eodem die ad horam quintam matutinam Ballasorcs cometa observebatur in ni i*'- 50'; ideoque ad horam quintam matutinam Londini cometa erit in IIL 3^"" 5' circiter. Eodem die Londini hora mat. 6^ Hookizts noster cometam vidit in \\, 3^- 30' circiter, idque in Hnea recta quse transit per Spicam Virginis & Cor Leonis, non exacte quidem, sed a Hnea iHa paululum deflectentem ad boream. Mo7itenarns itidem notavit quod Hnea a cometa per Spicam ducta hoc die'& sequentibus transibat per australe latus Cordis Leonis, interposito perparvo intervaHo inter Cor Leonis & hanc Hneam. Linea recta per Cor Leonis & Spicam Virginis transiens ech'pticam secuit in ttj ^k""- 46'; in angulo 2^- 51'. Et si cometa locatus fuisset in hac linea in \\ 3^- ejus latitudo fuisset 2^- 26'. Sed cum cometa consentientibus Hookio & Montenaro nonnihil distaret ab hac linea boream versus, latitudo ejus fuit paulo minor. Die 20 ex observatione Monte7iari latitudo ejus propemodum aequabat latitudinem Spicae np, eratque i^' 30' circiter, & consentientibus Hookio, Montenaro & Angone perpctuo augcbatur, ideoque jam sensibiHtcr major erat quam i^''* 30'. Intcr Hmites autem jam constitutos 2^'- 26' & i^"- 30' magnitudine mediocri latitudo erit i^* 58' circiter. Cauda cometae, consentien- tibus Hookio & Afontenaro, dirigebatur ad Spicam nj, declinans ali- LIBER TERTIUS. 505 quantulum a stella ista, juxta Hookium in austrum, juxta Montenarum in boream ; ideoque declinatio illa vix fuit sensibilis, & cauda aequa- tori fere parallela existens aliquantulum deflectebatur ab oppositione solis boream versus. Nov. 23 st vet hora quinta matutina Noriburgi (id est hora 4^ Londini) D. Zimmerman cometam vidit in ttl 8^* 8', cum latitudine australi 2^- 31^ captis scilicet ejus distantiis a stellis fixis. Nov, 24 ante ortum solis cometa visus est a Montetiaro in tt\^ \2^' 52^ ad boreale latus rectae quse per Cor Leonis & Spicam Virgi- nis ducebatur, ideoque latitudinem habuit paulo minorem quam 2^- 38^ Hsec latitudo, uti diximus, ex observationibus Moftte^tari, Angonis & Hookii perpetuo augebatur; ideoque jam paulo major erat quam 1^-58'; & magnitudine mediocri, sine notabili errore, statui potest 2^' i8^ Latitudinem Pontfueus & Galletitis ]^m decre- visse volunt, & Cellius & observator in Nova Anglia eandem fere magnitudinem retinuisse, scilicet gradus unius vel unius cum semisse. Crassiores sunt observationes Ponthcni & Cellii, eae prsesertim quae per azimuthos & altitudines capiebantur, ut & eae Galletii: melio- res sunt eae quae per positiones cometae ad fixas a Montenaro, Hookio, Angone & observatore in Nova Anglia, & nonnunquam a Ponthceo & Cellio sunt factae. Eodem die ad horam quintam matutinam Ballasorce cometa observabatur in tt\^ 11^*45'; ideoque ad horam quintam matutinam Londini erat in tt\^ 13^- circiter. Per theoriam vero cometa jam erat in tt\^ 13*^* 22' 42''. Nov. 25 ante ortum solis Montenarus cometam observavit in x^ 17!^ circiter. Et Cellius observavit eodem tempore quod cometa erat in linea recta inter stellam lucidam in dextro femore Virginis & lancem australem Librae, & haec recta secat viam cometae in \^ iZ^- 36'. Per theoriam vero cometa jam erat in tt^ i 81^* circiter. Congruunt igitur hae observationes cum theoria quatenus con- gruunt inter se, & congruendo probant unum & eundem fuisse cometam, qui toto tempore a quarto die Novembris ad usque nonum Martii apparuit Trajectoria cometae hujus bis secuit plan- um eclipticae, & propterea non fuit rectilinea. Eclipticam secuit non in oppositis coeli partibus, sed in fine Virginis & principio Capricorni, intervallo graduum 98 circiter ; ideoque cursus cometae plurimum de- 5o6 DE MUNDI SYSTEMATE flectebatur a circulo maximo. Nam & mense Novembri cursus ejus tribus saltem gradibus ab ecHptica in austrum declinabat, & postea mense Decembri gradibus 29 vergebat ab ecliptica in septentrionem, partibus duabus orbitae, in quibus cometa tendebat in solem & redibat a sole, angulo apparente graduum plus triginta ab invicem declinantibus, ut observavit Moiitenartis. Pergebat hic cometa per signa novem, a Leonis scilicet ultimo gradu ad principium Geminorum, praeter signum Leonis, per quod pergebat antequam videri coepit; & nulla alia extat theoria, qua cometa tantam coeli partem motu regulari percurrat Motus ejus fuit maxime insequabilis. Nam circa diem vigesimum Noveinbris descripsit gradus circiter quinque singulis diebus; dein motu retardato inter Novemb. 26 & Decemb. 12, spatio scilicet dierum quindecim cum semisse, descripsit gradus tantum 40 ; postea vero motu iterum accelerato descripsit gradus fere quinque singulis diebus, antequam motus iterum retardari coepit Et the- oria, quae motui tam inaequabili per maximam coeli partem probe respondet, quaeque easdem observat leges cum theoria planetarum, & cum accuratis observationibus astronomicis accurate congruit, non potest non esse vera. Caeterum trajectoriam quam cometa descripsit, & caudam veram quam singulis in locis projecit, visum est annexo schemate in plano trajectoriae delineatas exhibere : ubi A B C denotat trajectoriam cometae, D solem, D E trajectoriae axem, D F lineam nodorum. LIBER TERTIUS. 507 GH intersectionem sphaerae orbis magni cum plano trajectoriae, / locum cometse Nov. 4 Ami. 1680, K locum ejusdem Nov. 11, Z locum Nov. 19, M locum Dec. \2, N locum Dcc. 2\, O locum Dec. 29, P locum Jan. 5 sequcni., Q locum ^an. 25, ^ locum Feb. 5, 6^ locum Fcb. 25, T^Iocum Mar. 5, & Klocum Mar. 9. Observationes vero sequentes in cauda definienda adhibui. Nov. 4 & 6 cauda nondum apparuit. Nov. 1 1 cauda jam coepta non nisi semissem gradus unius longa tubo decempedali visa fuit. Nov. 17 cauda gradus amplius quindecim longa Pontfueo apparuit. Nov. 18 cauda 30^ longa, solique directe opposita m Nova-Anglia cernebatur, & protendebatur usque ad stellam $, quae tunc erat in TTf gs^- 54', Nov. 19 in Mary-land cauda visa fuit gradus 15 vel 20 longa. Dec. 10 cauda (observante F/amstcdio) transibat per medium distantiae inter caudam serpentis Ophiuchi & stellam S in Aquilae australi ala, & desinebat prope stellas A, «, d in tabulis Bayeri. Terminus igitur erat in y^ 19^*, cum latitudine boreali 34^^* circiter. Dec. II cauda surgebat ad usque caput Sagittae {Bayero a, j8,) desinens in YS 26^''' 43', cum latitudine boreali 38^' 34^ Dec. 12 cauda transibat per medjum Sagittae, nec longe ultra protendebatur, desinens in ^st 4^'-, cum latitudine boreali \2\^^' circiter. Intelligenda sunt haec de longitudine caudae clarioris. Nam luce obscuriore, in coelo forsan magis sereno, cauda Dec. 12 hora 5 40' Ronice (ob- servante Ponthceo) supra Cygni uropygium ad gradus 10 sese extulit ; atque ab hac stella ejus latus ad occasum & boream min. 45 destitit Lata autem erat cauda his diebus gradus 3, juxta terminum supe- riorem, ideoque medium ejus distabat a stella illa 2^* 1 5' austrum versus, & terminus superior erat in K 22^-, cum latitudine boreali 6i^*. Et hinc longa erat cauda 70^- circiter. Dec. 21 eadem sur- gebat fere ad cathedram Cassiopei/e, aequaliter distans a jS & Schedir^ & distantiam ab utraque distantiae earum ab invicem aequalem habens, ideoque desinens in T 24«'-, cum latitudine 47^''*. Dec. 29 cauda tangebat Scheat sitam ad sinistram, & intervallum stellarum duarum in pede boreali Andromedce accurate complebat, & longa erat 54^* ; ideoque desinebat in « 19*^*, cum latitudine 35^*. Jan. 5 cauda tetigit stellam tt in pectore Androntedce ad latus ejus dextrum, & stellam /x in ejus cingulo ad latus sinistrum ; & (juxta observationes 5o8 ^^ MUNDI SYSTEMATE nostras) longa erat 40^* ; curva autem erat & convexo latere spectabat ad austrum. Cum circulo per solem & caput cometae transeunte angulum confecit graduum 4 juxta caput cometae ; at juxta terminum alterum inclinabatur ad circulum illum in angulo 10 vel 11 graduum & chorda caudae cum circulo iUo continebat angulum g^duum octo. yan. 13 cauda luce satis sensibili terminabatur inter Alamech & Algol, & luce tenuissima desinebat e regione stellae k in latere Persei. Distantia termini caudae a circulo solem & cometam jungente erat 3«^ 50', & inclinatio chordae caudae ad circulum illum 81*^-. Jan. 25 & 26 cauda luce tenui micabat ad longitudinem graduum 6 vel 7; & nocte una &-aItera sequente ubi ccelum valde serenum erat, luce tenuissima & aegerrime sensibili attingebat longitudinem graduum duodecim & paulo ultra. Dirigebatur autem ejus axis ad lucidam in humero orientali Aurigae accurate, ideoque declinabat ab oppositione solis boream versus in angulo graduum decem. Denique Feb. 10 caudam oculis armatis aspexi gradus duos longam. Nam lux praedicta tenuior per vitra non apparuit Po7ithceus autem Feb. 7 se caudam ad longitudinem graduum 12 vidisse scribit Feb, 25 & deinceps cometa sine cauda apparuit Orbem jam descriptum spectanti & reliqua cometae hujus phaenomena in animo revolventi haud difficulter constabit, quod corpora cometarum sunt solida, compacta, fixa ac durabilia ad instar corporum planetarum. Nam si nihil aliud essent quam vapores vel exhalationes terrae, solis & planetarum, cometa hicce in transitu suo per viciniam solis statim dissipari debuisset Est enim calor solis ut radiorum densitas, hoc est, reciproce ut quadratum distantiae locorum a sole. Ideoque cum distantia cometae a centro solis Decemd. 8 ubi in perihelio versabatur esset ad distantiam terrae a centro solis ut 6 ad 1000 circiter, calor solis apud cometam eo tempore erat ad calorem soHs aestivi apud nos ut 1 000000 ad 36, seu 28000 ad i. Sed calor aquae ebullientis est quasi triplo major quam calor quem terra arida concipit ad aestivum solem, ut expertus sum : & calor ferri candentis (si recte conjector) quasi triplo vel quadruplo major quam calor aquae ebullientis ; ideoque cilor, quem terra arida apud comctam in perihelio versantem ex radiis solaribus concipere posset, quasi 2000 vicibus major quam calor ferri candentis. Tanto autem calore LIBER TERTIUS, 509 vapores & exhalationes omnisque materia volatilis statim consumi ac dissipari debuissent. Cometa igitur in perihelio suo calorem immensum ad solem con- cepit, & calorem illum diutissime conservare potest Nam globus ferri candentis digitum unum latus calorem suum omnem spatio horse unius in aere consistens vix amitteret Globus autem major calorem diutius conservaret in ratione diametri, propterea quod superficies (ad cujus mensuram per contactum aeris ambientis refrige- ratur) in illa ratione minor est pro quantitate materise suae calidae inclusae. Ideoque globus ferri candentis huic terrae aequalis, id est, pedes plus minus 40000000 latus, diebus totidem & idcirco annis 50000, vix refrigesceret. Suspicor tamen quod duratio caloris, ob causas latentes, augeatur in minore ratione quam ea diametri : & optarim rationem veram per experimenta investigari. Porro notandum est quod cometa mense Decembri, ubi ad solem modo incaluerat, caudam emittebat longe majorem & splendidiorem quam antea mense Novembri, ubi perihelium nondum attigerat. Et universaliter caudae omnes maximae & fulgentissimae e cometis ori- uhtur statim post transitum eorum per regionem solis. Conducit igitur calefactio cometae ad magnitudinem caudae. Et inde colligere videor quod cauda nihil aliud sit quam vapor longe tenuissimus, quem caput seu nucleus cometae per calorem suum emittit. Caeterum de cometarum caudis triplex est opinio ; eas vel jubar esse solis per translucida cometarum capita propagatum, vel oriri ex refractione lucis in progressu ipsius a capite cometae in terram, vel denique nubem esse seu vaporem a capite cometae jugiter surgen- tem & abeuntem in partes a sole aversas. Opinio prima eorum est qui nondum imbuti sunt scientia rerum opticarum. Nam jubar solis in cubiculo tenebroso non cernitur, nisi quatenus lux reflectitur e pulverum & fumorum particulis per aerem semper volitantibus : ideoque in aere fumis crassioribus infecto splendidius est & sensum fortius ferit ; in aere clariore tenuius est & aegrius sentitur : in coe- lis autem sine materia reflectente nullum esse potest. Lux non cer- nitur quatenus in jubare est, sed quatenus inde reflectitur ad oculos nostros. Nam visio non fit nisi per radios qui in oculos impingunt. Requiritur igitur materia aliqua reflectens in regione caudae, ne 5>o DE MUNDI SYSTEJfATB OElum totum luce solis illustratum unlformiter splendeaL Opinio secunda multis premitur difBcultatibus. Caudx nunquam ^'an^an- tur coloribus : qui tamen refractionum solent esse comites insepara- biles. Lux fixarum & planetarum distincte ad nos tiansmissa demonstrat medium coeleste nulla vi refractiv^a pollere. Nam quod dicitur fixas ab ^gyptUs comatas nonnunquam visas fuisse, id, quoniam rarissime contingit, ascribendum est nubium refractioni fortuitse. Fixarum quoque radiatio & scintillatio ad refractiones tum oculorum tum aeris tremuli referendx sunt : quippe quae admotis oculo telescopiis evanescunt Aeris & ascendentium vaporum tremore fit, ut radii facile de angusto pupillse spatio per vices detorqueantur, de latiore autem vitri objectivi apertura neutiquam. Inde est quod scintillatio in priori casu generetur, in posteriore autem cesset : & cessatio in posteriore casu demonstrat regularem transmissionem lucis per cceIos sine omni refractione sensibili. Nequis contcndat quod caudcc non soleant videri in cometis, cum eorum lux non est satis fortis, quia tunc radii secundarii non habent satis virium ad oculos movendos, & propterea caudas fixarum non cemi : sciendum est quod lux fixarum plus centum vicibus augeri potest mediantibus telescopiis, nec tamen caud^e cemuntur. Planetarum quoque lux copiosior est, caudie vero nullse : cometx autem saepe caudatissimi sunt, ubi capitum lux tenuts est & valde obtusa, Sic enim cometa anni 1680, mense Deccmbri, quo tempore caput luce sua vix aqua- bat stellas secundae magnitudinis, caudam emittebat splendore nota- bili usque ad gradus 40, 50, 60 vel 70 longitudinis & ultra : postca yan. 27 & 28 caput apparebat ut stella septimae tantum magnitudi- nis, cauda vero luce quidem pertenul sed satis sensibili longa erat 6 vel 7 gradus, & luce obscurissima, qux cerni vix posset, porrigebatur ad gradum usque duodecimum vel paulo ultra : ut supra dictum est. Sed & Feh. 9 & 10 ubi caput nudis oculis videri desierat, caudam gradus duos longam per telescopium conlemplatus sum. Porro si cauda oriretur ex refractione materiEe coelestis, & pro figura ccelorum deflecteretur de solis oppositione, deberet defiexio illa in iisdem cceli regionibus in eandem semper partem fieri. Atqui cometa anni 1680 Decanb. 28 hora 81 p.m. Z<7«(//'«/ versabatur in k S-''- 41' cum latitudine boreali 28*' 6', sole existente in W \%" 26'. l-;t co. LIBER TERTIUS, 511 meta anni 1577 Dec. 29 versabatur in K 8^ 41' cum latitudine boreali 28*^- 40' sole etiam existente in v^ i8«'- 26' circiter. Utroque in casu terra versabatur in eodem loco, & cometa apparebat in eadem coeli parte : in priori tamen casu cauda cometae (ex meis & aliorum observationibus) dieclinabat angulo graduum 4^ ab oppositione solis aquilonem versus; in posteriore vero (ex observationibus Tycfionis) declinatio erat graduum 21 in austrum. Igitur repudiata coelorum refractione superest ut phsenomena caudarum ex materia aliqua lucem reflectente deriventur. Caudas autem a capitibus oriri & in regiones a sole aversas ascendere confirmatur ex legibus quas observant. Ut quod in planis orbium cometarum per solem transeuntibus jacentes deviant ab oppositione soHs in eas semper partes, quas capita in orbibus illis progredientia relinquunt. Quod spectatori in his planis constituto apparent in partibus a sole directe aversis ; digrediente autem specta- tore de his planis, deviatio paulatim sentitur, & indies apparet major. Quod deviatio cseteris paribus minor est ubi cauda obliquior est ad orbem cometae, ut & ubi caput cometae ad solem propius accedit ; praesertim si spectetur deviationis angulus juxta caput cometae. Prae- terea quod caudae non deviantes apparent rectae, deviantes autem incurvantur. Quod curvatura major est ubi major est deviatio, & magis sensibilis ubi cauda caeteris paribus longior est : nam in brevi- oribus curvatura aegre animadvertitur. Quod deviationis angulus minor est juxta caput cometae, major juxta caudae extremitatem alteram, atque ideo quod cauda convexo sui latere partes respicit a quibus fit deviatio, quaeque in recta sunt linea a sole per caput cometae in infinitum ducta. Et quod caudae quae prolixiores sunt & latiores, & luce vegetiore micant, sint ad latera convexa paulo splendidiores & limite minus indistincto terminatae quam ad concava. Pendent igitur phaenomena caudae a motu capitis, non autem a regione coeli in qua caput conspicitur ; & propterea non fiunt per refractionem coelorum, sed a capite suppeditante materiam oriuntur. Etenim ut in aere nostro fumus corporis cujusvis igniti petit superiora, idque vel perpendiculariter si corpus quiescat, vel oblique si corpus move- atur in latus : ita in coelis, ubi corpora gravitant in solem, fumi & vapores ascendere debent a sole (uti jam dictum est) & superiora DE MUyPI SYSTEMATE vel recta petere, si corpus fumans quiescit; vel obliqtie, si corpus progrediendo loca semper deserit a quibus superiores vaporis partes ascenderant. Et obliquitas ista minor erit ubi ascensus vaporis velocior est ; nimirum in vicinia solis & juxta corpus fumans. Ex obliquitatis autem diversitate incurvabitur vaporis columna : & quia vapor in columnte latere prascedente paulo recentior est, ideo etiam is ibidem aliquanto densior erit, lucemque propterea copiosius re- flectet, & limite minus indistincto terminabitur. De caudarum agitationibus subitaneis & inccrtis, deque earum figuris irregularibus, quas nonnulli quandoque describunt, liic niliil adjicio ; propterea quod vel a mutationibus aeris nostri & niotibus nubium caudas aliqua ex parte obscurantium oriantur; vel forte a partibus via: lacteae. qua; cum caudis praetereuntibus confundi possint, ac tanquam earum partes spectari. Vapores autem, qui spatiis tam immensis implendis sufificiant, ex cometarum atmosphsris oriri posse, intelHgetur ex raritate aeris nostri. Nam aer juxta superficiem terrfe spatium occupat quasi 850 partibus majus quam aqua ejusdem ponderis, ideoque aeris columna cylindrica pedes 850 alta ejusdem est ponderis cum aqux columna pedali latitudinis ejusdem. Columna autem aeris ad summitatem atniosph£erEe assurgens cequat pondere suo columnam aqus pedes 33 altam circiter ; & propterea si columnie totius aereae pars inferior pedum S50 altitudinis dematur, pars reliqua superior squabit pon- dere suo columnam aquas altam pedes 32, Inde vero (per regulam muitis experimentis confirmatam, quod compressio aeris sit ut pon- dus atmospha;rai incumbentis, quodque gravitas sit reciproce ut quadratum distantiae locorum a centro terrje) computationem per corol. prop. xxii lib. 11 ineundo, inveni quod aer, si asccndatur a superficie terrie ad altitudinem semidiametri unius terrestris, rarior sit quam apud nos in ratione longe majori, quam spatii omnis infra orbem saturni ad globum diametro digiti unius descriptum. Idcoque globus aeris nostri digitum unum latus, ea cum raritate quam habe- ret in altitudine semidiametri unius terrestris, impleret omnes plane- tarum regiones usque ad sph.-eram saturni & longe ultra. Proinde • cum aer adhuc altior in immensum rarescat; & coma scu atmo- sphEcra cometx, ascendendo ab illtus centro, quasi decuplo alitor stt LIBER TERTIUS. 513 quam superficies nuclcl, deinde cauda adhuc altius ascendat, debebit cauda esse quam rarissima. Et quamvis ob longe crassiorem come- tarum atmosphasram, magnamque corporum gravitationem solem versus, & gravitationem particulamm aeris & vaporum in se mutuo, fieri possit ut aer in spatiis ccelestlbus inque cometarum caudis non adeo rarescat; perexiguam tamen quantitatcm acrls & vaporum ad omnia illa caudarum phaenomena abunde sufficere, ex hac com- putatione perspicuum est. Nam & caudarum inslgnis raritas col- ligitur ex astris per eas translucentlbus. Atmosphcera terrestris luce solls splendens crassitudine sua paucorum miHiarium & astra omnia & ipsam lunam obscurat & extinguit penitus : pcr immensam vero caudarum crassitudlnem, luce parlter solari illuslratani, astra mlnlma slne claritatis detrimento translucere noscuntur. Neque major esse solet caudarum plurimarum splendor, qiiam aerls nostrl In tenebroso cubiculo latltudine digiti unius duorumve lucem solls in jubare reflec- tentls. Quo temporis spatio vapor a capite ad tcrminum cauda; ascendit, cognosci fere potest ducendo rectam a termlno caudar ad solem, & notando locum ubi recta illa trajectorlam secat. Nam vapor in termino cauds, si recta ascendat a sole, ascendere cccpit a capite, quo tempore caput erat in loco intersectionis. At vapor non recta ascendlt a sole, sed motum cometse, quem ante ascensum suum habebat, retlnendo & cum motu ascensus sui eundcm componendo ascendit obllque. Unde verior erlt problcmatls solutio, ul recta Illa, qu.-e orbeni secat. parallela sit longltudinl cauds, vel potius (ob motum curvillneum cometse) ut eadem a linea caudae dlvergat. Hoc pacto inveni quod vapor, qui erat in termino caudae yan. 25, ascendere cceperat a caplte ante Dcc. 1 1, Ideoque ascensu suo toto dies plus 45 consumpserat. At cauda Illa omnls quaa Dcc. 10 apparult ascenderat spatlo dierum illorum duorum, qui a tempore perihelii cometae elapsi fuerant. Vapor igitur sub inltio in vicinia solis celerrlme ascen- debat, & postea cum motu per gravitatem suam semper retardato ascendere pergebat ; & ascendendo augebat longltudinem caud^ : cauda autem, quamdiu apparuit, ex vapore fere omni constabat, qui a tempore pcrihelii ascenderat; & vapor, qui primus ascendit & terminum caudre composuit, non prius evanuit quam ob nimiam suam tam a sole illustrante quam ab ocuHs nostris diatantiam videri desiit. 2 K 5H DE MUl^DI SYSTEMATE Unde etiam caudre cometarum aliorum, quae brevessunt, non ascen- dunt motu celeri & perpetuo a capitibus & mox evanescunt, sed sunt permanentes vaporum & exlialatlonum columns:, a capltibus lentissimo multorum dierum motu propagatre, quae, participando motum illum capitum quem habuere sub initio, per ccelos una cum capitibus moveri pergunt. Et hinc rursus colligitur spatia ccelestia vi resistendi des- titui ; utpote in quibus non solum solida planetarum & cometarum corpora, sed etiam rarissimi caudarum vapores motus suos velocissi- mos liberrime peragunt ac diutissime conservant, Ascensum caudarum ex atmosphEeris capitum & progressum in partes a sole aversas Keplerus zszx^^w. actioni radiorum lucis materiam caud^e secuml rapientium. Et auram longe tenulssimam in spatiis liberrimis actioni radiorum cedere non est a ratione prorsus alienum, non obstante quod substanti^e crass^e impeditissimls in rcglonibus nostris a radiis solis sensibiliter propelli nequeant Alius particulas tam leves quam graves dari posse existimat, & materiam caudarum levitare, perque levitatem suam a sole ascendere. Cum autem gravitas corporum terrestrium sit ut materia in corporibus, ideoque servata quantitate materije intendi & remitti nequeat, suspicor ascen- sum illum ex rarefactione matenEe caiidarum potius orrri. Ascendit fumus in camino impulsu aeris cui innatat. Aer ille per calorem rarefactus ascendit ob diminutam suam gravitatem speclficam, & fumum implicatum rapit secum. Quidni cauda cometje ad eundem modum ascenderit a sole ? Nam radii solares nonagitant media, quae permeant, nisi in reflexione & refractione. Particulze reflectentes ea actione calefactje calefacient auram zetheream cui impllcantur. Illa calore sibi communicato rarefiet, & ob diminiitam ea raritate gra- vitatem siiam speclficam, qua prlus tendebat in solem, ascendet & secum rapiet particulas reflectences ex quibus cauda componitur : Ad ascensum vaporum conducit etiam, quod hi gyrantur circa solem & ea actione conantur a sole recedere, at solis atmosphaira & materia coelorum vel plane qulescit, vel motu solo quem a solis rotatione acceperit tardius gyratur. Ha; sunt causx ascensus caudarum in vicinia solis, ubi orbes curviores sunt, & comets intra densiorem & ea ratione graviorem solis atmospheeram consistunt, & caudas quam longisslmas mox emittunt. Nam cauda;, qua; tunc nascuntur conservando motum suum & interea versus solem gravitando, mo- . LIBER TERTWS. 5.15 vebunCiir circa solem In elHpsIbus pro more capitum, & per motuni illum caplta semper comltabLmtur & iis liberrime aclhterebunt. Gravltas enlm vaporum in solem non magls efiiciet ut caudx postea decidant a capitibus solem versus, quam gravitas capltum etificere possit, ut hsc decidant a caudls. Communi gravitate vel slmul in solcm cadcnt, vel slmul in ascensu suo retardabuntur ; ideoque gravltas Illa non Impedit, quo minus caud^e & capita posltionem quamcunque ad Invlcem a causls jam descrlptis, aut alils quibuscunque faclllime acciplant & postea liberrime servent. Caudje igltur, quae in cometarum perihelils nascuntur, in reglones longinquas cuni eorum capltibus ablburit, & Vel inde post longam annorum seriem cum Ilsdcm ad nos redibunt, vel potius Ibi rarefactx paulatim evanescenL Nam postea in descensu capitum ad solem caudx novae brevlusculse lento motu a capitlbus propagari debebunt, & subinde in perlhellis cometarum illorum, qul ad usque atmosphieram solis descendunt, in immensum augeri. Vapor enim in spatlls Illis liberrimis perpetuo rarescit ac dilatatur. Qua ratione fit ut cauda omnis ad extremitatem superiorem latlor sit quam juxta caput cometa:. Ea autem rarefactione vaporem perpetuo dllatatum dlffundi tandem & spargi per coelos universos, deinde paulatim in planetas per gravitatem suam attrahi. & cum eonim atmosph^eris mlscerl ratloni consentaneum videtur. Nam quemadmodum marla ad constitutionem terrre hujus omnlno requlruntur, Idque ut ex iis per calorem solls vapores copiose satis excitentur, qui ve! in nubes coacti decidant in pluvils, & terram omnem ad procreatlonem vegetabllium Irrigent & nutriant ; vel in frigidis inontlum verticibus condensati (ut allqui ciim ratione phllosophantur) decurrant in fontes & flumina : sic ad conservatlonem marlum & humonim in planetis requiri videntur cometa;, ex quorum exhalatlonibus & vaporibus condensatls quicquid liquorls per vegetationem & putrefactionem consumitur & in terram aridam convertltur continuo suppleri & refici possit Nam vegetabilla omnia ex liquoribus omnino crescunt, dein magna ex parte in terram aridam per putrefactionem abeunt, & llmus ex llquoribus putrefactls perpetuo decidit. Hlnc moles terne arid^e indles augetur, & liquores. nlsi aliunde augmentum sumerent, perpetuo decrescere deberent ac tandem deficere. Porro suspicor splritum illum, qui atiris nostri pars minima est sed subtilissima & 5i6 DE MVNDI SYSTEMATE optima & ad rerum omnium vitam requiritur, ex cometis pitecipue venire, AtmosphaenE cometarum in descensu eorem in solem excurrendo in caudas dlminuuntur, & (ea certe in parte qux solem respicit) angustiores redduntur : & vicissim in recessu eorum a so!e, ubi jam minus cxcurrunt in cauJas, ampliantur ; si modo phsnomena eorum Hcvdius recte notavit. Minlmx autem apparent, ubi capita jam modo ad solem calefacta in caudas maxlmas & fulgenlisslmas abiere. & nuclel fumo fcrsan crassiore & nigriore in atmosph^eranim partibus infimis clrcundantur, Nam fumus omnis ingenti calore cxcitatus crassior & nlgrlor esse soleL Sic caput cometce, de quo egimus, in xqualibus a sole ac terra distantlis obscurius apparuit post perihelium suum quam antea. Mense enim Dccembri cum stellis tertise magnitudinis conferri solebat, at mense Novenibri cum stellis prima; & secundae. Et qtii utrumque viderant, majorem describunt cometam prlorem, Nam juveni cuidam Cantabrigiensi, Novcm. ig, cometa hlcce luce sua qLiantumvIs pliimbea & obtusa eequabat Spicam Virginis, & clarlus micabat quam postex Et Monlamj-o Nov. 20 st. vet. cometa apparebat major stellis primae magnltudinis, existente cauda duorum graduum longltudlnis. Et D. Storer llteris, qus in manus nostras incidere, scripsit caput ejus mense Deccmbri, ubi cauJam maximam &; fulgentissimam emittebat. parvum esse & magnltudine visibili longe ccdere cometx, qui mense Novembri ante solis ortum appanaerat. Cujus rei rationem esse conjectabatur, quod materia capitis sub initio copiosior esset, & paulatim consu- meretur. Eodem spectare vldetur, quod capita cometarum aliorum, qui cau- das maximas & fulgenlissimas emiserunt, apparuerint subobscura & exigua. Nam anno 1668 Mart. 5 st. nov. hora septima vespertina R. P. Valenlinus Eslancius, BrasilicE agens, cometam vidit horizonti proximum ad occasum solis brumalem, capite mlnimo & vix conspicuo cauda vero supra modum fulgente, ut stantes in Ilttore speciem ejus e marl reilexam facile cernercnt. Speciem utique habebat trabis splendentls iongitudine 23 graduum, ab occidente in austrum vergens, & horlzonti fere parallela. Tantus autem spJcndor tres solum dies durabat, subinde notabiliter dccrescens ; & interea dccrescente spiendore aucta est magnitudine caudx Unde etiam in LIBER TERTIUS. 517 Lusilania quartam fere cceli partem (id est, gradus 45) occupasse dicitur ab occidente in orientem splendore cum iiisigni protensa ; nec tamen tota apparuit, capite scmper in his regionibus infra horizontem dehtesccnte. Ex incremento caudie & decremento splendoris manifestum £St, quod caput a sole recessit, eique proxi- mum fuit sub initio, pro more cometse anni 1680. Et in chronico Saxonico similis legitur cometa anni 1 106, cujt4s stella erat parva & obscnra (ut ille anni 16S0) sed splendor qui ex ea exivit valde clariis & quasi ingens trabs ad orientem & aquilonent tendebal, ut habet etiani Hcvclins ex Simeone Dunelmensi Monacho. Apparuit initio mensis Pebruarii, ac delnceps circa vesperam, ad occasum solis brumalem. Inde vero & ex situ caud^e colligitur caput fuisse soli vicinum, A sole, inquit Mattliceus Parisicusis, distabat quasi cubito uno, ab hora tertia [rcctius sexta] nsque ad horam nonam radium cx se longiim entittens. Talis ctiam erat ardentissimus ille cometa ab Aristotele descriptus lib. 1. Meteor. 6. cujus caput pri~ mo die non coyispecttim est, co guod ante solcm vcl saltem sub radiis solaribtts ocddisset, sequatte vero die qttantitm potuit visum es/. Nam quam mininta Jieri potest distantia solem rcliqnit, & mox occubitit. Ob nimium ardorem [caud^e scilicet] nondum apparebat capitis spar- sus ignis, sed procedettte tempore (ait Aristoteles) cum [cauda] jam minus/lagraret, reddita est [capiti] cometcr sua fades. E( sple^idorem stium ad tertiam iisque cceli partcm [id est, ad 60*'*] extendit. Appariiit attlem tempore hyberno [an. 4. olymp, 101] designent latera recta trajectoriae, & quantitates — > ^» - ejusdem latera transversa respective : erit K + m r-^m R + » /t> — « R verum latus rectum, & L+w/ — wL+;fX — «L verum latus transversum trajectoriae quam cometa describit Dato autem latere transverso datur etiam tempus periodicum cometae. Q.E.I. . . V Caeterum cometarum revolventium tempora periodica & orbium latera transversa haud satis accurate determinabuntur, nisi per col- lationem cometarum inter se, qui diversis temporibus apparent. Si plures cometae, post aequalia temporum intervalla, eundem orbem descripsisse reperiantur, concludendum erit hos omnes esse unum & eundem cometam, in eodem orbe revolventem. Et tum demum ex revolutionum temporibus dabuntur orbium latera transversa, & ex his lateribus determinabuntur orbes elliptici. In hunc finem computandae sunt igitur cometarum plurium trajec- toriae, ex hypothesi quod sint parabolicae. Nam hujusmodi trajectoriae cum phaenomenis semper congruent quamproxime. Id liquet, non tantum ex trajectoria parabolica cometae anni 1680, quam cum obser- vationibus supra contuli, sed etiam ex ea cometae illius insignis, qui annis 1664 & 1665 apparuit & ab Hevelio observatus fuit Is ex observationibus suis longitudines & latitudines hujus cometae com- putavit, sed minus accurate. Ex iisdem observationibus Halleius noster loca cometae hujus denuo computavit, & tiim demum ex locis sic inventis trajectoriam cometae determinavit Invenit autem ejus nodum ascendentem in n 21^- 13' 55'', inclinationem orbitae ad planum eclipticae 2i«'- 18' 40'', distantiam perihelii a nodo in orbita 520 DE MUNDI SYSTEMATE 49^ 27' 30". Perihelium in £i S"^* 40' 30" cum latitudine austrina heliocentrica i6^- i' 45''. Cometam in perihelio Novem, 24*^ 1 1**- 52' p.m. tempore sequato Londini, vel 1 3**- 8' Gedani, stylo veteri, & latus rectum parabolae 410286, existente mediocri terrae a sole distantia 1 00000. Quam probe loca cometae in hoc orbe computata congruunt cum observationibus, patebit ex tabula sequente ab Halleio supputata. Temp. Appar. Gedani^ st. vct. Decemb. , 3ata. 2l Corde Leonis a Spica Virginis // V- / 46 24 20 22 52 JO ' Long. ^ \jbX. aust. g»-- / 7 I 21 39 // o a Corde l^onis a Spica Virginis a Corde Leonis a Spica Virginis 46 2 45 23 52 40 Long. ^ Lat. aust 16 15 22 24 o o a Corde Leonis ab Hura. Orionis dext. 44 48 o 27 56 40 "53 15 15 45 43 30 Long. ^ Lat. aust 360 25 22 o a Procyone a Lucid. Mandib. Ceti 35 52 13 56 49 4 50 0 a Procyone a Lucid. Mandib. Ceti 40 40 0 0 ab Hum. dext Oi a Lucid. Mandib. •ionis Ceti rionis Ceti 26 29 29 20 21 28 47 29 25 0 ab Hum. dext Oi a Lucid. Mandib. 0 30 a Lucida Arietis ab Aldebaran 23 26 20 44 0 0 a Lucida Arietis ab Aldebaran 20 28 45 10 0 0 a Lucida Arietis a Palilicio 18 29 29 37 0 0 a Cing. Androra. a Palilicio 30 32 48 53 10 30 a Cing. Androm. a Palilicio 25 37 II 12 0 25 a Capite Androm. a Palilicio 28 7 38 55 20 32 40 5 10 20 0 a Cing. Androm. a Palilicio Long. fl, Lat. aust. 2 56 49 25 o o Long. n Lat aust 20 40 30 45 48 o Long. n Lat aust 13 3 39 54 o o Long. n Lat. aust 2 16 ZZ 41 o o Long. b Lat aust. 24 24 27 45 o o Long. b I^t aust 9 o 12 36 o o Long. b Lat. aust. 7 5 10 23 40 o Long. b Lat aust 5 24 45 8 22 50 Long. b Lat aust 2 7 40 4 13 o Long. ^^ Lat. bor. 28 24 47 o 54 o Loca compu' tata in (Jrbe. V' // 7 I 29 21 38 50 : 6 16 5 22 24 O — 3 7 33 25 21 40 U 2 56 o 49 25 ^ 1128 43 o 45 46 o n 13 39 S o 53 o 27 52 23 37 Long. 'T 27 Lat. bor. 3 6 54 6 50 Long. T Lat. bor. 26 29 15 5 25 50 Long. T Lat bor^ Long. T Lat. bor. 27 7 4 3 46 29 28 29 46 812 36 Long. «"P Lat bor. 29 18 8 36 »5 26 I^ng. b Lat. bor. o 2 48 8 56 30 a8 50 26 o 2 42 56 56 LIEER TERTJUS. 521 Mense Fcbntarw anni ineuiitis 1665 stella prima Arielis, quam in sequentibus vocabo 7, erat in r,^ ^S*^- 30' 15" cum latitudine boreali ■j^'- 8' 58". Sccuncla Arietis erat in 'i' i<^^- 17' 18" cum latitudine boreali 8^- 28' 16". Et stella qua;dam alia septimse magnitudinis, quam vocabo A, erat in 'p 28^' 24' 45" cum latitudine boreali %"■ 28' 33". Cometa vero Feb. "j^ 7' 30" Parisiis (id est Feb. ^A. g' 27" Geciani) st vet trianguluni constituebat cum stellis illis y 8i. A rectangulum ad y. Et distantia cometa; a stella y arqualis erat distantia; stellarum y Sl A,\d est i*'- 19' 46" in circulo magno, atque ideo ea erat i*'- 20' 26" in parallelo latitudinis stellae y. Quare sj de longitudine stellae 7 detrahatur longitudo i" 20' 26", manebit longitudo cometEe fp 2 7«^' 9' 49". Ausoutius ex hac sua observalione cometam posuit In rr 27"* o' circiter. Et ex schemate, quo Hookius motum ejus delineavit, is jam erat in ff 26^ 59' 24". Ratione mediocri posui eundcm in '^ 27*^ 4' 46". Ex cadem observatione Aitzoutiits latitudinem cometx jam posuit ■j^- & 4' vel 5' boream versus. Eandem rectius posuisset ^*"' 3' 29", cxistcntc scilicct differentia latitudinum cometa & stell^ 7 aequali diffcrentite longitudinum stcllarum 7 & A. Fcb. 22^- •p- 30' Londini, id est Fcb. 22^- %^- 46' Gedani, distantia cometa; a stella ^, juxta observationcm Hookii a seipso in schemate delineatam, ut & juxta observationes Aiizoutii a Petito in schemate delineatas, erat pars quinta distantis inter stellam A & primam arietis, seu 15' 57". Et distantia comets a linea jungente stellam A & primam Ari,etis erat pars quarta ejusdem partis quintas, id est 4', Ideoque cometa erat in 'C 28*'- 29' 46", cum lat. bor. 8*" 12' 36". Marl. i**- f'- o' Londini, id est Afart. i'' S''- 16' Gcdani, cometa observatus fuit prope secundam Arietis, existente distantia inter eosdem ad distantiam inier primam & secundam Arietis, hoc est ad 1^' 33'. ut 4 ad 45 secundum Hoohum, vel ut 2 ad 23 secundum Gottignies. Unde distantia cometie a secunda Arielis erat 8' 16" secundum Hoolcium, vel S' 5" secundum Cotlignies, vel ratione mcdiocri 8' 10". Cometa vero secundum Gottigtiies jam modo prxtergressus fuerat secundam Arietls quasi spatio quarts vel quintae partis itineris uno die confccti, id est i' 35" circiter (quocum satis consentit Auzoutius) vcl pauio minorem secundum Hookium, puta i'. Quare si ad longitudlncm prims Arietis addatur 1', & ad 522 DE MUNDl SVSTEMATE latitudinem ejus 8' lo", habebitur longitudo cometae T 29"- 18', & latitudo borealis S*' 36' 26". Mart. 7'' f- 30' Parisiis (id est Mari. -j^- S"^ 37' Gedani) ex observationibus Auzoutii distantia cometa: a secunda Arietis jequalis erat distantise secundEc Arietis a stella A, id est 52' 29". Et differentia longitudinum comets & secundse Arietis erat 45' vel 46', vel ratione mediocri 45' 30". Ideoque cometa erat in t o*' 2' 48". Ex schemate observationum Auzoutii, quod Pctitus construxit, Hevelius deduxit latitudinem comet^e S*'- 54'. Sed sculptor viam cometae sub finem motus ejus irregulariter incurvavit, & Hei'eiius in schemate observationum Autouiii a se constructo incurvationem irregularem correxit, & sic latitudinem cometa; fccit esse 8^'- 55' 30". Et irregularitatem paulo magis corrigendo, latitudo evadere potest S*"' 56', vel 8'='- 5 7'. Visus etiam fuit hic comela MartH die g, & tunc locari debuit in b o^' 1 8', cum lat, bor. g*'* 3'j circiter. Apparuit hic cometa menses tres signaque fere sex descripsit & uno die gradus fere viginti confecit, Cursus ejus a circulo maximo plurimum defiexit, in boream incurvatus ; & motus ejus sub finem ex retrogrado factus est dlrectus. Et non obstante cursu tam insolito, theoria a principio ad finem cum observationibus non minus accurate congruit, quam theori^e planetarum cum eorum obser\fa- tionibus congruere solent, ut inspicienti tabulam patebiL Subducenda tamen sunt minuta duo prima circiter, ubi conieta velocissimus fuit ; id quod fiet auferendo duodecim mlnuta secunda ab angulo inter nodum ascendentem & perihelium, seu constituendo angulum illum 49*'- 27' 18". Cometa; utriusque (& hujus & superioris) parallaxis annua insignis fuit, & inde demonstratur motus annuus terrEc in orbe magno. Confirmatur etiam theoria per motum cometje, qui apparuit anno 1683. HIc fuit retrogradus in orbe, cujus plamim cum plano eclipticse angulum fere rectum continebat. Hujus nodus ascendens (compu- tante Halleio) erat in nj 23*=*- 23'; inclinatio orbit^e ad eclipticam 83"'* n'; perihelium in n 25*^' 29' 30"; distantia perihelia a sole 56020, existente radio orbis niagni looooo & lemporc perihelii ynlii 3* -^ 50'. Loca autem comets in hoc orbc ab Halleio computata, & cum locis a Flamstcdio observatis collala, exlnbentur in tabula sequente. LIBER TERTIUS. 523 1683 1 Locus Solis, ConutiE Lat. Bor. Cometa Lat. Bor. Differ, Differ, Temp, Aiquat Long. Comp. Comp, Long, Obs. Observ, Long. > — 14 22 6 24 3 59 2 20 8 12 3 59 '« 2o 8 17 _ 8 — 5 24 S 2 3 55 "9 20 55 18 3 55 11 20 SS 9 + -8 + 9 29 S 56 3 56 '1 22 20 27 3 5<5 42 - 25 + «7 30 6 20 3 58 9 22 32 28 358 .7 22 32 12 - 8 + •' Nm. 5 5 53 4 iG 3° 23 38 33 4 t6 23 23 38 7 + 7 + '6 S 7 6 4 29 36 24 4 30 4 29 54 24 4 40 _ iS — 10 ,4 6 20 5 2 .6 24 48 4IS 5 2 51 24 48 16 - 35 + 3" 20 7 43 5 42 20 25 24 45 5 43 13 25 25 17 - 53 — 3« Dtc 7 6 45 8 4 .3 26 54 18 8 3 55 26 53 42 + is + 3' His exemplis abunde satis manifestum est, quod motus cometa- rum per theoriam a nobis expositani non minus accurate e.\hibentur, quam solent motus planetarum per corum theorias. Et propterea orbes cometarum per hanc theoriam enumerari possunt, & tempus periodicum cometae in quolibet orbe revolvcntis tandem sciri, & tum demum orbium ellipticorum latera transversa & aphehorum altitudines innotescent Cometa rctrogradus, qui apparuit anno 1607, descripsjt orbem, cujus nodus ascendens {computante Halleio) erat in b 20*'- 21'; inclinatio plani orbis ad planum echptic^e erat i^"- 2'; perihelium erat in :s; a"'' 16'; & distantia perihelia a sole erat 58680, existente radio orbis magni looooo. Et cometa erat in perihelio ^Of/t»^. ift-*- j''' 50'. Congruit hic orbis quamproxime cum orbe cometx, qui apparuit anno 1682. Si cometx hi duo fuerint unus & idem, rc- LIBER TERTIUS. 525 volvetur hic cometa spatio annorum 75, & axis major orbis ejus erit ad axem majorem orbis magni, ut Jc: 75x75 ad i, seu 1778 ad 100 circiter. Et distantia aphelia cometae hujus a sole erit ad distan- tiam mediocrem terrae a sole, ut 35 ad i circiter. Quibus cognitis haud difficile fuerit orbem ellipticum cometae hujus determinare. Atque haec ita se habebunt si cometa spatio annorum septuaginta quinque in hoc orbe posthac redierit. Cometae reliqui majori tempore revolvi videntur & altius ascendere. Caeterum cometae, ob magnum eorum numerum & magnam apheliorum a sole distantiam & longam moram in apheliis, per gravitates in se mutuo nonnihil turbari debent, & eorum eccentrici- tates & revolutionum tempora nunc augeri aliquantulum, nunc di- minui. Proinde non est expectandum ut cometa idem in eodem orbe & iisdem temporibus periodicis accurate redeat. Sufficit si mutationes non majores obvenerint, quam quae a causis praedictis oriantur. Et hinc ratio redditur, cur cometae non comprehendantur zodi- aco more planetarum, sed inde migrent & motibus variis in omnes coelorum regiones ferantur. Scilicet eo fine, ut in apheliis suis, ubi tardissime moventur, quam longissime distent ab invicem, & se mutuo quam minime trahant. Qua de causa cometae qui altius descendunt, ideoque tardissime moventur in apheliis, debent altius ascendere. Cometa, qui anno 1680 apparuit, minus distabat a sole in perihe- lio suo quam parte sexta diametri soHs ; & propter summam velo- citatem in vicinia illa & densitatem aliquam atmosphaerae solis, resistentiam nonnuUam sentire debuit & aliquantulum retardari & propius ad solem accedere : & singulis revolutionibus accedendo ad solem incidet is tandem in corpus solis. Sed & in aphelio, ubi tardissime movetur, aliquando per attractionem aliorum cometarum retardari potest, & subinde in solem incidere. Sic etiam stellae fixae, quae paulatim expirant in lucem & vapores, cometis in ipsas incidentibus refici possunt, & novo alimento accensae pro steUis novis haberi. Hujus generis sunt stellae fixae, quae subito apparent, & sub initio quam maxime splendent, & subinde paulatim evanescunt. Talis fuit stella in cathedra Cassiopeiae quam Corftelius Getnfna octavo Noventbris 1572 lustrando illam coeli partem nocte serena minime vidit ; at nocte proxima {Novem. 9) vidit fixis omnibus splendidio- rem, & luce sua vix cedentem Veneri. Hanc Tyclio Brahceus vidit 526 DE MUNDI SYSTEMATE undecimo ejusdem mensis ubi maxime splenduit ; & ex eo tempore paulatim decrescentem & spatio mensium sexdecim evanescenteni observavit Mense Novembri, ubi primum appaniit, Venerem luce sua sequabat. Mense Decembri nonnihil diminuta Jovem sequare videbatur. Anno 1573 mense yanuario minor erat Jove & major Sirio, cui in fine Febriiarii & AlartH initio evasit sequalis. Mense Aprili & Maio stellis secundze magnitudinis, y«nio, yulio & Augusto stellis tertix magnitudinis, Scptembri, Octobrt & Movembri stdiis quartae, Decembri & anni 1574 mense yanuario stellis quintx, & mense Febriiario stelHs sextae magnitudinJs aequalis videbatur, & mense Martio ex oculis evanuit. Color illi ab initio clarus, albicans ac splendidus, postea flavus, & anni 1573 mense Martio rutilans instar Martis aut stellie Aldebaran ; Maio autem albitudinem sublividam induxit, qualem in Salurno cernimus, quem colorem usque in finem servavit, semper tamen obscurior facta. Talis etiam fuit stella in dextro pede Serpentarii, quam Kcpleri discipuli anno 1604 die 30 Septembris st. veL apparere ccepisse observarunt & luce sua stellam Jovis superasse, cum nocte prrecedente minime apparuisset. Ab eo vero tempore paulatim decrevit, & spatio mensium quindecim vel sexdecim ex oculis evanuit Tali etiam stella nova supra modum splendente Hipparchus ad fixas observandas & in cataloffum refe- rendas excitatus fuisse dicitur. Sed fixse, qus per vices- apparent & evanescunt, qusque paulatim crescunt, & luce sua fixas tertiK magnitudinis vix unquam superant, videntur esse generis alterius. & revolvendo partem lucidam & partem obscuram per vices osten- dere. Vapores autem, qui ex solc & stellis fixis & caudis cometa- rum oriuntur, incidere possunt per gravitatem suam in atmosphBcras planetarum & ibi condensari & converti in aquam & spiritus humidos. & subinde per lontum calorem in sales & sulphura & tincturas & limum & lutum & argillam & arenam & lapides & coralla & substantias alias terrestres paulatim migrare. SCHOLIUM GENERALE, Hypothesis vorticum multis premitur difficultatibus. Tlt olaned unusquisque radio ad solem ducto areas describat temoori tivcr portionalcs, tempora periodica partium vorticis deberent eqse in dupllcala ratione distantiarum a sole. Ut periodica planetanim tem- LIBER TERTIUS. 527 pora sint in proportione sesquiplicata distantiarum a sole, tempora periodica partium vorticis deberent esse in sesquiplicata distantiarum proportione. U t vortices minores circum Saturnum, Jovem & alios planetas gyrati conserventur & tranquille natent in vortice solis, tempora periodica partium vorticis solaris deberent esse aequalia. Revolutiones solis & planetarum circum axes siios, quae cum motibus vorticum congruere deberent, ab omnibus hisce proportioni- bus discrepant. Motus cometarum sunt summe regulares, & easdem leges cum planetarum motibus observant, & per vortices explicari nequeunt. Feruntur cometae motibus valde eccentricis in omnes coelorum partes, quod fieri non potest nisi vortices tollantur. Projectilia in aere nostro solam aeris resistentiam sentiunt. Sublato aere, ut fit in vacuo Boyliano, resistentia cessat, siquidem pluma tenuis & aurum solidum aequali cum velocitate in hoc vacuo cadunt. Et par est ratio spatiorum coelestium, quae sunt supra atmosphaeram terrae. Corpora omnia in istis spatiis liberrime moveri debent ; & propterea planetae & cometae in orbibus specie & positione datis secundum leges supra expositas perpetuo revolvi. Persevera- bunt quidem in orbibus suis per leges gravitatis, sed regularem orbium situm primitus acquirere per leges hasce minime potuerunt. Planetae sex principales revolvuntur circum solem in circulis soli concentricis, eadem motus directione, in eodem plano quamproxime. Lunae decem revolvuntur circum Terram, Jovem & Saturnum in circulis concentricis, eadem motus directione, in planis orbium planetarum quamproxime. Et hi omnes motus regulares originem non habent ex causis mechanicis ; siquidem cometae in orbibus valde eccentricis, & in omnes coelorum partes libere feruntur. Quo motus genere cometae per orbes planetarum celerrime & facillime transeunt, & in apheliis suis, ubi tardiores sunt & diutius morantur, quam longissime distant ab invicem, ut se mutuo quam minime trahant. Elegantissima haecce solis, planetarum & cometarum compages non nisi consilio & dominio entis intelligentis & potentis oriri potuit. Et si stellae fixae sint centra similium systematum, haec omnia simili consilio constructa suberunt Unius dominio : praesertim cum lux fixarum sit ejusdem naturae ac lux solis, & systemata omnia lucem in omnia invicem immittant Et ne fixarum systemata per gravitatem suam in se mutuo cadant, hic eadem immensam ab invicem distantiam posuerit Hic omnia rc^it non ut anima mundi. sed ut universorum dominus. Et propter dominium suum, dominus ,,;J1^ ^'^^•''^""^ dcus Tlai^ar/xiT^o dici soleL Nam deus est vox rclativa & ad ser\'os refertur : & deitas tvM dominatio rlci, non in corpus proprium, uti sentiunt quibus i\m*s c^st anima mundi, sed in scrvos. Deus summus est ens ;i:titrnijm, infmittjm, absolutc pcrfectum : sed ens utcunque perfectum »iric dominio non cst dominus deus. Dicimus enim deus meus, i\m^ v/jHtirr, dcus /sraelis, dcus deorum, & dominus dominorum : ^t^A non dicimuH ictcrnus mcus, aetcmus vester, aetemus Israelisy .'irfrtrnun dr:orum ; non dicimus infinitus meus, vel perfectus meus. Hic appollationcs relationcm non habent ad servos. Vox deus passim ** significat dominum : sed omnis dominus »• hui^kiu fuwtrr voccm nou cst dcus, Domlnatio entis spiritualis deum ih (A iii irtMi oiiiiquo ifi) constituit, vera vemm, summa summum, ncta i|i|it< iliMiilitiim nluiiKicitl. ICt r . t^. j • .• «^ hoi ..1111*11 iHiM.Tiicii vocftii. nctum. bt ex dommatione vera sequitur yllj'*; e^^^^^^^^ ^l^""^ vcmm esse vivum, intelligentem & po- im i/i'Wi rruiiU A,mw, A tcntcm ; cx reliquis perfectionibus summum iv ift S vii i). Ki cudrm cssc, vcl summc pcrfcctum. -^temus est & HiMi«iiititlmi«Mirliu-l)iummor> • ^ . . o • • • i % iiioiuiii iiiimitmMiiDuui vo. ninnitus, omnipotcns & omnisciens, id est, durat r-ittMiilui llll, *«M| (i\Uo piop- 1. . ^ OJ^1_»^»^» ii.i .i.r»uhimii..miuii. iu) irtcrno m ceternum, & adest ab mnnito m infinitum : omnia regit ; & omnia cog^oscit, (jUir fiunt aut firri possunt. Non est aeternitas & infinitas, Mfil •rlornus Jt infinitus ; non est duratio & spatium, sed durat iK: adrst. Ourat sompcr, & adcst ubique, & existendo semper i^' nbit|ut* duraliontMn & spatium constituit Cum unaqua^ue spatii partioula sil Sf^m/*rr, & unumquodque durationis indi\-isibile momontum //Ay//<'» cortc rorum omnium fabricator ac dominus \\km\ oril UN^^ifUs^n:, NNStfuaM, Omnis anima sentiens di\-ersis toinpiM'ibus» vS: in iliversis sonsuum» & motuum organis eadem ost poiNi^iu^ inilivisibilis, Partes dantur successivai in duratione. i\H^\islontos in s|Mtii\ noutra^ in [x^rsona hominis seu principio eius i^nitianii^ : vS: nuihi^ minus in substantia cogitante doi. Omnis honH\ i|u,Uonus ix^s sontions, ost unus Cs: idom homo duranie vita sua in iMunilnis v^ sinjjulis sonsuum orvjanis, Deus est unus & idcm deus sou^piM* v^ ubiiiuo. l^^mniprxsons est non jvr rirfsiftm soJam. sed oti.uu |HT .vArAxA*v«*;,w : nam virtus sine substaniia subsister^ nco LIBER TERTIUS. 529 potest. In ipso^^continentur & moventur universa, ^^)^ sentiebant veteres, ut . *- . . .• . Pythagoras apud Cueronem sed sine mutua passione. Deus nihil patitur de Natura deorum ub. i ; ., .«« -- . Thales; Anaxagoras ; Virgi^ ex corporum motibus : illa nullam sentiunt Hus Oeorgic. m. iv v. 220, resistentiam ex omnipraesentia dei. Deum sum- /54,^^AUegon A^.^/sib' mum necessario existere in confesso est : Et in>tio ; ^r^ in Phaenom. sub mitio. Ita etiam scnp- eadem necessitate semper est & Mbigue. Unde torcs sacri ut /'««/«j in Act . . .,. • xvii 27, 28; Johannes in etiam tOtUS est SUl SimillS, tOtUS OCUIUS, tOtUS Evang. xlv 2; Moses in auris, totus cerebrum, totus brachium, totus /?w pUi.^?!cxxix 7* 8,^ 9 '; vis sentiendi, intelligendi, & agendi, sed more ^^'^i /2, ^^* nf 7^.' minime humano, more minime corporeo, more T°\ *^i" ^\ ?ir . ^^"sr ' ^ r ' bant autem idololatne sol- nobis prorsus incocfnito. U t caecus non habet «"^» ^""^ ^ ^stra, animas . - *• , hominum & alias mundi ideam colorum, sic nos ideam non habemus partes esse panes dei summi -i ., j . ^. . .».0 & ideo colendas sed falso. modorum, quibus deus sapientissimus sentit & intelligit omnia. Corpore omni & figura corporea prorsus desti- tuitur, ideoque videri non potest, nec audiri, nec tangi, nec sub specie rei alicujus corporei coli debet. Ideas habemus attributorum ejus, sed quid sit rei alicujus substantia minime cognoscimus. Videmus tantum corporum figuras & colores, audimus tantum sonos, tangimus tantum superficies externas, olfacimus odores solos, & gustamus sapores : intimas substantias nullo sensu, nulla actione reflexa cognoscimus; & multo minus ideam habemus substantiae dei. Hunc cognoscimus solummodo per proprietates ejus & attributa, & per sapientissimas & optimas rerum structuras & causas finales, & admi- ramur ob perfectiones ; veneramur autem & colimus ob dominium. Colimus enim ut servi, & deus sine dominio, providentia, & causis finalibus nihil aliud est quam fatum & natura. A caeca necessitate metaphysica, quae utique eadem est semper & ubique, nulla oritur rerum variatio. Tota rerum conditarum pro locis ac temporibus diversitas ab ideis & voluntate entis necessario existentis solum- modo oriri potuit Dicitur autem deus per allegoriam videre, audire, loqui, ridere, amare, odio habere, cupere, dare, accipere, gaudere, irasci, pugnare, fabricare, condere, construere. Nam ser- mo omnis de deo a rebus humanis per similitudinem aliquam desumitur, non perfectam quidem, sed aliqualem tamen. Et haec de deo, de quo utique ex phaenomenis disserere ad philosophiam naturalem pertinet. Hactenus phaenomena caelorum & maris nostri per vim gravitatis 2 I. I I ///: MLWLf :r/::TE:jATE 9 .•;,', .1, ■."! f .\'\':.\u\ ;;r;r/it:iti'> nonflum assijjnavi. Oritur utique ha?i n . I 'r. .1 .iIi'|m;i, /jri;f: i>^:nr;tr;it ad usquc centra solis & planetarun »»»' /iiImIi. iljiijiijiiti/^n^! ; qii,'f:r|Uf: a^^it non pro quantitate suptrn ihiinii |».iiiM ul.imin, in r|u;is a;(it (ut solent causse mechanicae) sec |ii'» f|M iiiiji.iii iii.iiiii.i- \olid(r ; & cujus actio in immensas distaniisf iiii>li'|iM I 1» iiiliiiu, il^-crrscciulo scmpcr in duplicata ratione distaT;- h iMiiM Jii.ivii.r. in fiolcm componitur cx gravitatibus in siniT-'^^ 'iilii |i.iiin iil.i'., M' rcc«-(lcii(l() a solc dccrcscit accurate in duplici:^. I iiiMiM ili .i.inii.iium ;i(l us(|uc orl)cm Saturni, iit ex quiete aphel.:- Miiii |i|.ini i.iiiim m.mifcstum cst, & ad iisque ultima comenr^r •iplti li.i, M moilo .iphcli.i illa quiescant. Rationem vero hir-r ciMiiih. pioptici.amn i*\ pluiMiomenis nondum potui deiurfr: •'% l\\ pnilic-.c'. iuM\ iiMi^o. Cj^uiciiuid enim ex ph:enomer.:> r:* iltiluiihn. "iv. ..V..X \ov\m\Ki ost : iS: hypotheses seu meti? '"■'?:-". '1 w plw u.c. «.cu K|u,\!;Mtum ivo;:lt.\rum» sou mechan:c:e. in rl:.::^:' • \ ' \vc.'.'.\ ;u^:i Iw^oiit. l:i h.ic ph:':o>opri:a r "o.*s:r : ."r? \\\ \\\\\ \\\\\ \.\ \ \ ;*.'.» . .\^ . , .\ , . ,N, vv .v\.v. .*..%..* ^v...v. «... v.^ .. «^"^ in — ; ^r*.'- -- • !»••.• »i.\. 1 »• ■i^ •...« V~« V ..v^. ^ - M » _ m— li^ ' \ ~ ■ " _«H , --.. • ... A » • 1 . \. \ \ ■\ V. I f. 1 I N D E X R E R U M ALPHABETICUS. N. B. Citationes factcB simt ad 7iormam sequmtis exemplL III, lO: 484, 16: 514, 6 desigfiant libri tertii propositionem decimam: pagincB 484'* lineam !&"*.• pagince $1^'' litieam ^^- .^quinoctiorum prascessio causse hujus motus indicantur III, 21. quantitas motus ex causis computatur III, 39- Aeris densitas ad quamlibet altitudinem colligi- tur ex prop. 22 lib. II ; quanta sit ad altitudinem unius semidiametri terrestris ostenditur 512, 24. elastica vis quali causae tribui possit II, 23. gravitas cum aquae gravitate collata 512,17. resistentia quanta sit, per experimenta pen- dulorum colligitur 310, 6; per experi- menta corporum cadentium & theoriam accuratius invenitur 355, 13. ^jiguli contactus non sunt omnes ejusdem generis, sed alii aliis infinite minores 36, Vpsidum motus expenditur I, sect. 9, p. 129. I^jrese, quas corpora in gyros acta radiis ad centrum virium ductis describunt, con- ^ fenintur cum temporibus descriptionum I I, .1» 2, 3, 58, 65. k^ttractio corporum universorum demonstra- ^ tur III, 7 ; qualis sit hujus demonstra- I tionis certitudo ostenditur 388, 30. .%tractionis causam vel modum auctor nus- P quam definit 6, 2: 160, 18: 88, 12: I S3o> 2. l^apesistentia sensibili destituuntur III, 10 : g^ 484, 16: 514, 6; & propterea fluidofere omni corporeo 356, 19. Hkraiisitum luci prsebent sine uUa refractione S^®! *• «lore virga ferrea comperta est augeri longi- tudine 420, 25. Calor solis quantus sit in diversis a sole dis- tantiis 508, 25. quantus apud mercurium 406, i. quantus apud cometam anni 1680 in peri- helio versantem 508, 27. Centrum commune gravitatis corporum plu- rium ab actionibus corporum inter se non mutat statum suum vel motus vel quietis p. 19. Centrum commune gravitatis terrae, solis & planetanim omnium quiescere III, 11; confirmatur ex cor. 2 prop. 14 lib. III. Centrum commune gravitatis terrae & lunae motu annuo percurrit orbem magnum 410, 16. quibus intervallis distat a tenra & luna 469, 6. Centrum virium, quibus corpora revolventia in orbibus retinentur, quali arearum indicio invenitur 43, 21. qua ratione ex datis revolventium velocita- tibus invenitur I, 5. Circuli circumferentia, qua lege vis centripetae tendentis ad punctum quodcunque datum describi potest a corpore revolvente I, 4, 7, 8. Cometae genus sunt planetarum, non meteororum 484, 20 : 508, 20. luna superiores sunt, & in regione planeta- nim versantur p. 478. distantia eorum qua ratione per observa- tiones coUigi potest quamproxime 478, penult plures observati sunt in hemisphaerio solem versus, quam in hemisphaerio opposito ; & unde hoc fiat 484, 2. splendent luce sohs a se reflexa 484, i; lux illa quanta esse solet 481, 4. 532 INDEX RERUAf. cingimtur atmosphaeris ingentibus 482, 6 : 484, 23. qui ad solem propius accedunt ut plurimum minores esse existimantur 517, 33. quo fine non comprehcnduntur zodiaco (more planetarum) sed in omnes coelo- nim regiohes varie feruntur 525, 14. possunt aliquando in solem incidere & no- vum illi alimentum ignis praebere 525, 21. usus eorum suggeritur 515, 19 : 526, 25. moventur in sectionibus conicis umbilicos in centro solis habentibus, & radiis ad solem ductis describunt areas temporibus proportionales. Et quidem in ellipsibus moventur, si in orbem redeunt, hae tamen parabolis erunt maxime finitimae III, 40. trajectoria parabolica ex datis tribus obser- vationibus invcnitur III, 41 ; inventa cor- rigitur III, 42. locus in parabola invenitur ad tempus da- tum 485, 29 : I, 30. velocitas cum velocitate planetarum con- fertur4.85, 17. Cometarum caudae avertuntur a sole 511, 10. maximae sunt & fulgentissimae statim post transitum per viciniam solis 509, 15. insignis earum raritas 513, 8. origo& natura earundem 482, 13: 509, 19. quo temporis spatio a capite ascendunt Cometa annorum 1664 & 1665 hujus motus observatus cxpenditur, & cum theoria confertur p. 519. Cometa annorum 1680 est propter atmosphajne refractionc 463, 5, a fine. Undarum in aquie stagnantis superficie prof gatarum velocitas invenitur II, 46. Vorticum natura & constitutio ad exami revocatur II, scct. 9 : 481, 21 : 526, 3: Ut, Hujus voculae significatio mathemati definitur 34, 19. PRINTED BV ROBERT MACLEHQSE. c 1 V ^ 1 1