Mersenne 1636 harmonie universelle vol1 part007 p0271-0320

所属专题
Louis Couperin
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mersenne_1636_harmonie_universelle_vol1__part007__p0271-0320.pdf.lecture.clean-v1.md
源路径
early music/A-Major Field Exam/05-louis-couperin-bauyn/P2/.pdf-reader-parts/fe79886ba689/mersenne_1636_harmonie_universelle_vol1__part007__p0271-0320.pdf.lecture.clean-v1.md
专题内序号
第 32 篇

目录

ch1 Des mouuemens & du fon des chordes

  • s1 [描述性拆分] 比较不同尺寸与重量球体的空气阻力、运动强度与运动长度
    • 页码:1-1
  • s2 [描述性拆分] La feconde chose que remarque Galilee, confite aux mouuemens qui fè font fur les plans appliquez dans le quart, ou dans le demi cercle
    • 页码:1-1
  • s3 [描述性拆分] La 4chofe qu’il remarque confiste dans le rapport des cheutes par le quart de cercle, & par les plans qui y font appliquez
    • 页码:1-2
  • s4 [描述性拆分] COROLLAIREI
    • 页码:2-2
  • s5 [描述性拆分] COROLLAIRE II
    • 页码:2-3
  • s6 [描述性拆分] COROLLAIRE III
    • 页码:3-3
  • s7 [描述性拆分] COROLLAIRE IV
    • 页码:3-4
  • s8 [描述性拆分] PROPOSITION XXIII
    • 页码:4-4
  • s9 [描述性拆分] 由弦的长短、粗细、张力推算音高与弦数,以及计时弦的概念
    • 页码:5-5
  • s10 [描述性拆分] 勘误表与亚里士多德声音观点的辩护
    • 页码:6-6

ch2 Aduertiffement au Lecteur

  • s11 [描述性拆分] Aduertiffement au Lecteur
    • 页码:8-9

ch3 TRAITE’ DE MÉCHANIQUE

  • s12 [描述性拆分] TRAITE’ DE MÉCHANIQUE
    • 页码:11-11
  • s13 [描述性拆分] AXIOME I & AXIOME II
    • 页码:11-12
  • s14 [描述性拆分] AXIOME III
    • 页码:12-12
  • s15 [描述性拆分] SCHOLIE
    • 页码:13-13
  • s16 [描述性拆分] AXIOME IV
    • 页码:13-13
  • s17 [描述性拆分] SCHOLIE
    • 页码:14-14
  • s18 [描述性拆分] 在斜秤、阻停与固线上保持平衡的多种方式
    • 页码:15-15
  • s19 [描述性拆分] 将平衡分析推广到斜秤与固线支撑
    • 页码:16-17
  • s20 [描述性拆分] AXIOME V
    • 页码:17-17
  • s21 [描述性拆分] PROPOSITION I
    • 页码:17-17
  • s22 [描述性拆分] 第一命题:通过平衡模型证明斜面上所需平行于斜面的力
    • 页码:18-19
  • s23 AVTREMENT
    • 页码:19-20
  • s24 [描述性拆分] COROLLAIRE I & COROLLAIRE II
    • 页码:20-21
  • s25 [描述性拆分] COROLLAIRE III & COROLLAIRE IV
    • 页码:21-21
  • s26 [描述性拆分] COROLLAIRE V
    • 页码:21-22
  • s27 [描述性拆分] COROLLAIRE VI & COROLLAIRE VII
    • 页码:22-23
  • s28 [描述性拆分] PROPOSITION II
    • 页码:23-24
  • s29 [描述性拆分] 第二命题:力方向不平行于斜面时的两种情况求解
    • 页码:25-26
  • s30 AVTREMENT
    • 页码:26-26
  • s31 [描述性拆分] SCHOLIE I
    • 页码:26-27
  • s32 [描述性拆分] SCHOLIE II
    • 页码:27-28
  • s33 [描述性拆分] SCHOLIE III
    • 页码:28-28
  • s34 [描述性拆分] 第三学题续:作图求已知力的方向
    • 页码:29-29
  • s35 [描述性拆分] SCHOLIE IV
    • 页码:29-30
  • s36 [描述性拆分] 勘误与实践局限的说明
    • 页码:31-31
  • s37 [描述性拆分] PROPOSITION III
    • 页码:31-31
  • s38 [描述性拆分] 第三命题第一情况(锐角)的求解
    • 页码:32-32
  • s39 [描述性拆分] 第二情况(直角)与第三情况(钝角)的求解
    • 页码:33-34
  • s40 [描述性拆分] COROLLAIRE
    • 页码:34-34
  • s41 [描述性拆分] SCHOLIE PREMIER
    • 页码:34-34
  • s42 [描述性拆分] 第一学题续:直角情况与钝角情况的几何比例
    • 页码:35-35
  • s43 [描述性拆分] COROLLAIRE I — COROLLAIRE IV
    • 页码:35-37
  • s44 [描述性拆分] SCHOLIE II
    • 页码:37-38
  • s45 [描述性拆分] COROLLAIRE
    • 页码:38-38
  • s46 [描述性拆分] SCHOLIE III
    • 页码:39-39
  • s47 [描述性拆分] SCHOLIE IV
    • 页码:39-40
  • s48 [描述性拆分] COROLLAIRE I & COROLLAIRE II
    • 页码:40-41
  • s49 [描述性拆分] SCHOLIE V
    • 页码:41-42
  • s50 [描述性拆分] ADVERTISSEMENT
    • 页码:42-42
  • s51 [描述性拆分] SCHOLIE VI
    • 页码:42-43
  • s52 [描述性拆分] COROLLAIRE
    • 页码:44-44
  • s53 [描述性拆分] SCHOLIE VII
    • 页码:44-45
  • s54 [描述性拆分] SCHOLIE VIII
    • 页码:45-46
  • s55 [描述性拆分] SCHOLIE IX
    • 页码:46-46

ch4 TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS

  • s56 [描述性拆分] TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS
    • 页码:47-47
  • s57 [描述性拆分] EPISTRE
    • 页码:49-50

s1 [描述性拆分] 比较不同尺寸与重量球体的空气阻力、运动强度与运动长度

第1段(P0001)

原文复述

Titre de section : « Des mouuemens & du fon des chordes. » Intitulé court qui ouvre le développement suivant ; il est conservé tel quel, avec l’orthographe de l’imprimerie ancienne : « mouuemens » avec u pour v, et les graphies « fon » et « chordes » reproduites sans correction.

中文讲解

这一行是节标题,按原文拼写直接复述。

就拼写而言:原文 « mouuemens » 用 u 代替 v,是 17 世纪法语印刷中极常见的 u/v 互换现象,可稳妥地对应今拼写 « mouvements »(运动)。

就内容而言:标题中 « fon » 与 « chordes » 的具体所指在原文与本节段落中并未给出足以定夺的依据。从字形上看,« fon » 与 « son »(声音)、« fond »(底部)等词相近,« chordes » 与几何或音乐意义上的 « corde »(弦)、« cordes »(绳/弦)相近,但都只是字形层面的可能性,原文本身并不支持径直断言。本节正文(P0002、P0003)所讨论的是球体的空气阻力与运动长度,与弦/绳/声音并无明显衔接,因此标题的完整所指只能留待其他版本或更广上下文确认。

本标题的功能是为后文开启«运动»这一论题。

补充说明

原标题中的 f 与长 s(ſ)在 17 世纪印刷中常因字形相近而互换,因此 « fon »、« chordes » 的实际拼写在不同印本中可能不同,但本节文本内未提供任何可据以判定原貌的依据。

第2段(P0002)

原文复述

La surface du plus gros corps, à proportion de sa solidité, reçoit d’autant moins d’air que la surface de la plus petite boule à proportion de sa solidité. Par exemple, la boule d’un pouce de diamètre, dont la pesanteur est d’une once, ayant 1 de surface, celle dont le diamètre est de 2 pouces a 4 de surface ; et par conséquent cette boule-ci est empêchée comme 4 par l’air, et la plus petite comme 1. Mais la motion imprimée dans la plus grosse est comme 8, et celle qui est dans la plus petite n’est que comme un, puisque ces impressions se font dans toute la solidité des boules. D’où il arrive que la plus grosse, quoique jetée d’une même vitesse que la plus petite, peut néanmoins aller plus loin ; ce qu’il faut encore appliquer aux corps de même grandeur, dont les uns sont plus légers que les autres. Or le plus gros corps ayant 3 degrez de force, et n’ayant que 4 degrez de résistance opposez, il luy reste encore 4 degrez de force, au lieu que le moindre n’a qu’un degré de force et autant de résistance opposée : ce qui peut troubler et empêcher ce que j’ay dit de la vitesse et de la longueur du mouvement violent comparé au mouvement naturel.

中文讲解

本段是本节的核心论证。作者要回答的是:在空气中抛掷物体时,为什么体积较大者反而比体积较小者能抛得更远。

论证建立在两个量上:

  • 阻力:与球体的表面积成正比;
  • 运动冲量:按整个球体的«实心度»(即体积)整体刻印。

作者随即给出一个简化的数值模型:

  • 直径 1 寸、重 1 盎司的小球:表面积为 1,整个体积(即冲量)为 1;
  • 直径 2 寸的大球:表面积为 4,整个体积(即冲量)为 8。

于是:

  • 大球所受空气阻力«如同 4»,但其内部刻印的运动为 8;
  • 小球所受阻力为 1,其内部刻印的运动为 1。

由此得到结论:即便两者以相同的初速度抛出,较大的球因其«冲量 − 阻力»差更大,仍能继续前进得更远。作者随即声明,这一推理也应推广到«体积相同、重量不同»的物体。

接下来是算术小结:

  • «最大的球有 3 度力,阻力为 4,但仍有 4 度力剩余»;
  • «最小的球只有 1 度力,阻力同为 1»。

注意:若按上文给出的冲量数值,大球的冲量应为 8(8 − 4 = 4,恰好与«剩余 4 度»一致),但原文此处写作 «3 degrez de force»,与«剩余 4 度»在算术上不相容(3 − 4 ≠ 4)。这一不一致很可能源于排印或抄录讹误(例如 «3» 本应作 «8»),但原文本身并未给出校勘说明,因此只能视为一处可质疑之处,读者不宜径自断言。

本段最后一句是作者主动承认:新引入的«球体尺寸效应»会«扰动并妨碍»作者先前关于«暴力运动的速度与长度相对自然运动»的论述。也就是说,本节论证与作者此前就暴力运动—自然运动对偶所讲的内容之间存在张力。

易误读处:

  1. «impressions» 在此并非«印象»,而指运动«刻印»于物体整个固体的整体作用;
  2. «3 degrez de force» 与上下文算术不自洽,疑为印刷讹误,但不能据此断定必为 8;
  3. «mouvement violent comparé au mouvement naturel» 是近代早期常见的力学对偶,本节只是声明此处的论证会«搅扰»先前关于该对偶的论述,并未给出结论。
补充说明

原文中的 « folidité »、« pefanteur »、« empefchee »、« impreffions » 等形式,是 17 世纪法语印刷中 f 与 s(长 s:ſ)形近互混的典型表现,分别对应今拼写 « solidité »(实心度/体积)、« pesanteur »(重量)、« empêchée »(受阻)、« impressions »(刻印)。本节并未提供«为何选 1 寸与 2 寸作对比»以外的任何实验依据。

第3段(P0003)

原文复述

Or j’ay seulement dit que cette raison des diminutions a de l’apparence, parce que tous les phénomènes ne répondent peut-être pas à ces diminutions. Par exemple, les balles et boulets d’armes à feu et les autres missiles jettez en haut ne font pas de si grands effets en retombant, comme ils font en sortant de l’arquebuze, du canon et des arbalestes, comme le croyent plusieurs. L’on peut voir cependant si les boules que l’on fait rouler sur le plan horizontal gardent la raison susdite en diminuant leur vitesse ; mais ces difficultez meritent des traitez entiers.

中文讲解

本段是作者对自己前述推理的自我修正与限定。

作者首先承认:之前给出的«按比例缩小»(即上段中表面积与体积按比例递减的模型)只是«有几分道理»(« a de l’apparence »),并不能保证所有现象都服从这一比例。

随后提出反例:

  • 火枪弹丸、炮弹以及其他向上抛出的抛射体,在下落时的破坏力,并不像许多人以为的那样与射出时一样大;
  • 这暗示:人们通常设想的«发射力越大、抛射越重,落回时破坏越大»的直觉,并未在现象层面被简单证实。

作者接着指出,可行的经验检验办法之一是观察«在水平面上滚动的球,其速度衰减是否仍遵守上述比例»。但随即声明:这些难点各自都需要«整部专著»来充分讨论,本节无法穷尽。

由此可知:本节标题承诺的«比较不同尺寸与重量球体的空气阻力、运动强度与运动长度»,作者实际上只完成了一部分——他给出了一个理想化的比例模型,并用具体算例演示,但并未用抛射体或落体的真实经验数据加以确证,而是把这部分工作明确留待后续专门讨论。

与 P0002 合在一起,本节构成«提出模型 → 自我限定»的完整节奏;« phénomènes »(现象)一词表明作者意识到需要经验检验,但其经验材料在本节内并未给出。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、图表或边栏材料;标题、段落正文与限定语全部位于 source_paragraphs 的三条之内。原文的 OCR 拼写问题(u/v、f/ſ 等)已在相应段落的 supplement 中注明,但不构成内容层面的独立信息。

💡 本节核心要点

  1. 节标题 « Des mouuemens & du fon des chordes. » 中 « mouuemens » 是 u/v 互换的典型现象,可对应 « mouvements »(运动);« fon » 与 « chordes » 的具体所指在原文与本节段落中未给出足以定夺的依据。
  2. 作者以直径 1 寸与 2 寸的两枚均匀实心球为示例,建立«表面积对应阻力、整个体积对应冲量»的简化比例模型:1 寸球(表面积 1、冲量 1)与 2 寸球(表面积 4、冲量 8)。
  3. 作者据此推出:即便两者以相同的初速度抛出,较大的球因其«冲量 − 阻力»差更大,能走得更远;并把同一推理推广到«体积相同、重量不同»的物体。
  4. 原文 « 3 degrez de force » 与上文算术(8 − 4 = 4)不相容,疑为排印或抄录讹误,但原文未给出校勘依据,应视为可质疑处而非定论。
  5. 作者在末段自我限定:上述比例仅«有几分道理»,并非所有现象都服从;火器弹丸下落效应小于射出效应即为一反例。
  6. 对水平面上滚动球的速度衰减作经验检验,被作者明确留待后续«整部专著»专门处理。

🔑 关键术语

  • mouuemens (mouvements):运动;本节指物体被抛掷后的位移,与 « mouvement naturel »(自然运动)形成对偶。
  • fon des chordes:标题用语;« fon » 与 « chordes » 在原文中未给出能确定读法的依据,« fon » 可能与 « son »(声音)等词字形相近,« chordes » 可能与几何/音乐的 « corde »(弦)或 « cordes »(绳)相关,本节未能定夺。
  • folidité (solidité):实心度,指球体的整个立体体积;是冲量«刻印»之处,对应本节«冲量为 8»一类数值。
  • pefanteur (pesanteur):重量;用于刻画球体的重,如 1 寸球«重 1 盎司»。
  • empefchement (empêchement):受阻,指空气对运动物体的减速作用;本节以表面积数值(1 与 4)来量化。
  • impreffion (impression):刻印,指冲量施加于物体整个固体(不只表面)的作用方式,与仅发生在表面的空气阻力形成对照。
  • mouvement violent:暴力运动,指被外力抛掷后的非自然运动;本节末句提到它与«自然运动»的对比会被新论证«搅扰»。
  • mouvement naturel:自然运动(如自由下落),与 « mouvement violent » 对偶;本节并未给出关于该对偶的具体结论。
  • diminution:本节特指随球体尺寸缩小、按比例递减的冲量;作者随后承认此比例仅在«有几分道理»的范围内成立。
  • phénomènes:现象,作者用以指代需要经验检验的可观测事实;本节仅列举反例(火器弹丸的下落效应),并未给出系统的现象学检验。

s2 [描述性拆分] La feconde chose que remarque Galilee, confite aux mouuemens qui fè font fur les plans appliquez dans le quart, ou dans le demi cercle

第1段(P0004)

原文复述

La feconde chose que remarque Galilee, confite aux mouuemens qui fè font fur les plans appliquez dans le quart, ou dans le demi cercle, car il affeure que la boule defcend auffi vite par le plan A E, que par le plan C E, ou D E, ou tel autre qu’on voudra, quoy qu’il ne contienne qu’vn degré: furquoy nous auons fait beaucoup d’experiences qui ne nous fatisfont pas, c’est pourquoy il fuffit de voir celles qui font expliquees dans la 7 Proposition du 2 liure, d’où l’on pourra tirer la solution de cette difficulté, iufques à ce que nous rencontrions des machines affez grandes pour rendre la différence des temps affez fenfible.

中文讲解

本段引出伽利略关于「施加于四分之一圆或半圆内的平面上运动」的第二条观察。核心主张是:球沿任何一条这类附加平面(例如 A E、C E、D E 等)下降的速度彼此相等,即便各平面之间所对应的圆心角之差小到只有一度——这是一条违反直观(陡坡理应更快)的等时性断言。

作者对这条主张采取审慎态度:承认自己做了大量实验但都不能让自己满意(即在当时的实验精度下无法确证也无法否证),因此将形式证明让给外部文本「第2卷第7命题」,并指出要让各平面间的时间差变得可察觉,需要尺寸足够大的实验装置——这是十七世纪力学实验的典型条件限制。

本段在本节论证链中的功能:承接已确认的伽利略引理,引入更精细的等时性主张;同时通过「实验暂不能定论→求诸理论→等待更大装置」的递进,交代作者本人如何对待这一尚有争议的结论。

补充说明

段中所谓「第2卷第7命题」是作者援引的外部形式论证来源,本节未给出其内容,亦未注明其所属著作。

第2段(P0005)

原文复述

Il adioufte que la boule defcend par le diametre entier du cercle en même temps qu’elle defcend fur tel plan incliné que l’on voudra appliqué dans le demi-cercle, ou dans le quart de cercle; par exêple, qu’elle defcend auffi-toft d’A en B, dans cette 2 figure, que de C, ou de D, ou d’E en B: dont la raifon est qu’elle a d’autant moins d’inclination à descendre, qu’elle est plus proche du centre, & qu’elle est plus fouftenuë par le plan. Le laiffe les autres raifon expliquees dans la fufdi-te 7 Proposition, aufquelles on peut adioufter que la par-tie de la boule, felon laquelle elle est portée & fouftenuë par le plan, peut estre coïderee comme le contrepoids de la partie qui n’elt pas fouftenuë, felon laquelle elle veut tomber.

中文讲解

本段把 P0004 的等时性主张推向更强的版本:球沿整条直径下降所用的时间,与沿半圆(或四分之一圆)内任何一条附加斜面下降所用的时间相同。以「第2图」为具体示例——A→B(直径)的时间与 C→B、D→B、E→B(各条不同倾角的弦/斜面)的时间相等。也就是说,从圆周上不同点出发、汇于同一端点的所有路径共用同一个下降时间。

作者给出的直观理由是:球越靠近圆心,其「下降倾向」(即沿斜面方向的有效重力分量)越小,受到平面的支撑也越多。这本质上是一条几何观察——随着斜面倾角减小,沿斜面的有效驱动力按比例减小,但下降路径也按同样比例缩短,两个变化相互抵消,因而下降时间保持不变。

更形式化的证明作者让给「上述第7命题」,但补上一条力学直观:球被平面托住的部分,可视为对未被托住部分的配重,使两者互相平衡——这是典型的杠杆/配重类比,把曲面运动还原为「被支撑」与「想要下落」两部分的对抗。该比喻虽非严格证明,却为等时性结论提供了一种可理解的力学图景。

补充说明

P0005 中提到的「第2图」对应 P0006 的图版占位符;该图中 A、B、C、D、E 各点构成一组用以演示等时性的几何构型,原图细节须查阅原书方可确认。

第3段(P0006)

原文复述

第1页图像或乐谱示例

中文讲解

此处为第1页上的一处图版占位符,与 P0005 文中所提到的「第2图」对应——用以演示从圆周上不同点(A、C、D、E)沿直径或不同斜面下降到同一端点 B 的等时性几何构型。原图细节(各点位置、曲线形状、字母标注)本输入未提供,须查阅原书页面方可确认。

第4段(P0007)

原文复述

La 4chofe qu’il remarque confifte dans le rapport des cheutes par le quart de cercle, & par les plans qui y font appliquez: car il maintient que la bou-le roule pluftoft de GenB par le quart de cercle entrier, que par le plan GB, ou H B, ou tel autre plan que l’on voudra, quoy qu’il ne courift qu’vn degré.

中文讲解

本段引出伽利略的第四条观察,论题切换为「沿四分之一圆弧的下降」与「沿施加于其上的弦(即附加平面)的下降」之间的比较。核心主张是:球沿整条四分之一圆弧从 G 滚到 B,比沿任何一条附加平面(例如 G B、H B 等弦)滚得更快,即便该平面所对应的圆心角小到只有一度。

这条主张与 P0004–P0005 的等时性结论方向相反——前两段强调「同端点的各条附加平面彼此等时」,而本段强调「圆弧本身比同端点的任何弦更快」。换言之,P0004–P0005 处理的是弦与弦之间的等时问题;P0007 则把「圆弧 vs 弦」的对比正式引入,作为本节即将展开的新论题。

补充说明

段首「La 4chofe」(应为「La 4e chose」,即「第四件事」)与 P0004 的「La feconde chose」(应为「La 2e chose」)形成编号上的延续;G、H 等字母是紧随本段之后的图版(第3图)中的标注,本输入未提供该图细节。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

P0006 为第1页上的一处图版占位符,与 P0005 所提到的「第2图」对应;本节输入未提供该图的具体细节。P0004–P0005 与 P0007 中均援引「第2卷第7命题」作为形式证明的来源,本节未给出其具体内容,亦未明示该命题所属的著作标题,故无法在本节内部进一步交代其严格证明。

💡 本节核心要点

  1. 伽利略的第二条观察:球沿任何一条施加于四分之一圆或半圆内的附加平面下降,速度彼此相等,即便圆心角差异小到仅有一度。
  2. 伽利略的进一步主张:球沿整条直径下降的时间,与沿任何一条附加斜面下降的时间相同——以「第2图」中 A→B 与 C/D/E→B 等同。
  3. 作者给出的几何直观机制:球越靠近圆心,下降倾向越小,受平面支撑越多,因而沿斜面的有效驱动力与路径长度的变化相互抵消,保持等时。
  4. 作者补加的力学类比:球被平面托住的部分,可视为对未被托住部分的配重,使两者互相平衡。
  5. 形式证明让给外部的「第2卷第7命题」,作者本节未展开;同时指出要以实验验证等时性差异,需要尺寸足够大的实验装置。
  6. 伽利略的第四条观察(开头):沿四分之一圆弧的下降,比沿同端点的任何一条附加平面更快,即便平面所对应的圆心角仅有一度——与前两段的等时性主张方向相反,作为本节的新论题正式登场。

🔑 关键术语

  • plans appliquez dans le quart, ou dans le demi cercle:「施加于四分之一圆或半圆内的平面」,即从圆周一点出发、汇于直径或半径端点的弦(直线斜面),用以与圆弧路径作下降时间的比较。
  • inclination à descendre:「下降倾向」,指球沿斜面方向的有效重力分量;越靠近圆心、斜面越平,这一分量越小。
  • centre:「圆心」,此处用以衡量球在斜面上的位置:离圆心越远,斜面越陡,下降倾向越大;离圆心越近,斜面越缓,下降倾向越小。
  • contrepoids:「配重」,作者用以比喻:球被平面托住的部分对未被托住的部分起平衡作用,类似杠杆/天平上两侧的砝码。
  • 7 Proposition du 2 liure:「第2卷第7命题」,作者所援引的外部形式论证来源,用以支撑 P0004–P0005 中关于等时性的严格证明;本节未给出其内容,亦未注明所属著作。
  • quart de cercle:「四分之一圆弧」,即圆周的 1/4 段;P0007 将其作为路径,与施加于其内部的弦(即附加平面)作下降速度的比较。

s3 [描述性拆分] La 4chofe qu’il remarque confiste dans le rapport des cheutes par le quart de cercle, & par les plans qui y font appliquez

第1段(P0008)

原文复述

T iij

中文讲解

这是页面底部的印刷折页签名(signature de pliure),由字母 T 与罗马数字 iij 组成,表示本张纸属于第 T 折本的第 3 摞,供装订时按顺序对齐书页。它并非正文内容,而是版式标记,在本节论证中不承载信息。

第2段(P0009)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此行是一句英文全字母句(pangram),并非 17 世纪法语科技著作的正文。从内容判断,它属于 OCR 识别残留或扫描/录入时遗留的占位符/乱码文本,须查看原书相应位置方可确认是否存在该行。在本节论证链中它不提供任何信息。

第3段(P0010)

原文复述

224

中文讲解

这是页码 224,标记本节论证所在的页面位置。它不是正文,而是版面导航标记。

第4段(P0011)

原文复述

Liure Troifiefme

中文讲解

这是法语旧拼法的章节标题,意为『第三卷』(Livre Troisième)。其中『Troifiefme』为古法语/中古法语中『troisième』(第三)的拼写形式。该标题开启了本节论题——伽利略关于球体沿圆弧及外接多边形斜面下落之间关系的论述。

第5段(P0012)

原文复述

Il ajoute enfin que la boule descend plus tôt de G en B par les deux plans GH & HB, que par le seul plan GB, quoique plus court ; ce qu’il doit aussi conclure de 3, 4, ou tant de plans droits que l’on voudra, parce qu’ils approchent plus de la courbure du quart de cercle. Par exemple, elle doit plus tôt descendre sur les 6 côtés du plan de 2 4 côtés inscrit dans le cercle, que par les ; côtés du plan de 12 côtés, & ainsi des autres : d’où il s’ensuit qu’elle doit plus tôt tomber par le quart de cercle GB, que d’A en B, puisqu’elle tombe de C, de D, ou d’E en B en même temps que d’A en B ; elle doit aussi plus tôt tomber de G en B par les 2 plans GH & HB, que d’A en B par la même raison. Or l’on peut supputer suivant ses principes & nos observations, de combien elle tombe plus tôt en roulant sur 2 ou plusieurs plans, que sur un seul jusques en B. Quant à la chute par le quart de cercle, elle se fait justement en même temps que la chute perpendiculaire, qui se fait par une ligne droite égale audit quart prise dans le diamètre ; par exemple, si le diamètre a 14 pieds, le quart de cercle en aura onze, & conséquemment il s’en faudra 3 pieds que la boule ne fasse le diamètre entier en même temps qu’elle roulera par le quart de cercle, c’est-à-dire qu’elle doit commencer à descendre 3 pieds plus bas que le haut du diamètre pour égaler le temps de la descente par le quart de cercle. Ce qui semble merveilleux, attendu qu’elle ne descend pas plus vite perpendiculairement que circulairement, puisqu’elle fait un chemin égal en même temps, quoiqu’elle s’approche plus du centre par la perpendiculaire de onze pieds, que par les onze pieds du quart de cercle, lequel n’ayant que 7 pieds de hauteur est surmonté de 4 pieds par la hauteur perpendiculaire. Mais si elle descendait toujours en même temps par chaque partie du quart de cercle, pour petite qu’elle peut être, par exemple par le dernier degré, elle serait aussi longtemps à s’approcher du centre la longueur d’une ligne que celle d’onze pieds, &c., comme elle est en descendant sur les plans droits. Sur quoi l’on peut espérer les lumières que donnera le sieur Galilée dans son livre du Mouvement.

中文讲解

本段是本节的核心论说,使用法语旧拼法,逐层展开伽利略关于下落的若干观察。第一层:他『最后又补充说』,球沿两段斜面 GH 与 HB 从 G 滚到 B,比沿单一斜面 GB(路径更短)到达 B 更快;此结论可推广到任意多段直线斜面(3、4 段以至更多),因为斜面段越多,越逼近四分之一圆弧的曲率。第二层:以圆内接正多边形为例——24 边形的下落应快于 12 边形的下落,以此类推;由此以多边形逼近圆弧的极限推断:沿四分之一圆弧 GB 的下落必快于沿任何弦(如 AB)的下落。其理由是:从 C、D 或 E 落到 B 的时间等于从 A 落到 B 的时间,而沿 GH 与 HB 的路径同样要快于从 A 到 B,沿此逻辑层层推进,圆弧下落为最快。第三层:按伽利略的原理及作者自己的观测,可推算出沿多段斜面下落比沿单段斜面快多少。

接着作者转向『圆弧下落与垂直下落等时』这一伽利略命题:球沿四分之一圆弧的下落时间,恰等于沿等于该弧长的垂直直线(取自直径方向)的下落时间。他给出数值例:若直径为 14 法尺,则四分之一圆弧长 11 法尺;因此若要在同一时间内走完整个直径,球须比圆弧起点低 3 法尺处开始下落,方能与沿四分之一圆弧下落的时间相等。

作者坦言这一结论看似『惊人』(merveilleux):尽管垂直下落路径在靠近圆心方面占优(沿垂直下落 11 法尺即可到达圆心方向),而圆弧的 11 法尺仅高 7 法尺(在垂直高度上被超出 4 法尺),两路径的耗时却相等。

随后又推进一步悖论:若圆弧每一小段——无论多小,例如最后一度——的下落时间都恒定,则沿一『线』长度接近中心所需的时间将与 11 法尺相同;这与球沿直线斜面下落时各段『等时』的方式相类。

段末,作者将进一步的解释寄托于『伽利略先生的《论运动》一书』(le sieur Galilée dans son livre du Mouvement),即承认该处尚需伽利略本人阐明。

逻辑作用:本段在小节中承接小节标题所点明的『圆弧与外接平面下落之关系』,通过多段斜面 vs 单段斜面、多边形逼近圆弧、圆弧 vs 垂直下落三个递进层次展开论证,并在末尾标注有待伽利略本人进一步澄清的疑点。

补充说明

段中字母 A、B、C、D、E、G、H 均为圆弧及圆内接多边形上的标号点,其中 G 与 B 为四分之一圆弧的两端,A、B、C、D、E 为圆周上的其他点(具体位置须参看原书插图,本输入未提供图像内容)。原文中『les 6 coftez du plan de 2 4 coftez』与『les ; coftez du plan de 12 coftez』两处出现疑似 OCR 误识,相应处仍保留原文形式以便后续核对。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无独立脚注、图表说明或边栏材料;段落中提及的几何构造(圆、内接多边形、字母标号点)须参看原书对应插图,本输入未提供图像,因此无法对图形细节作进一步说明。

💡 本节核心要点

  1. 伽利略观察到球沿多段直线斜面下落比沿单段斜面更快,斜面段数越多越逼近圆弧曲率,下落也越快。
  2. 由多边形逼近圆弧的极限,圆内接正多边形边数越多下落越快;故四分之一圆弧的下落快于任何弦的下落。
  3. 球沿四分之一圆弧下落的时间,等于沿等于该弧长的垂直直线下落的时间——伽利略的等时性命题。
  4. 数值例:直径 14 法尺时,四分之一圆弧长 11 法尺,因此垂直下落须从比圆弧起点低 3 法尺处开始,方能在同一时间内走完整个直径。
  5. 这一等时性看似悖理——垂直下落更靠近中心,且其垂直高度(11 法尺)超出圆弧最高点(7 法尺)4 法尺——但作者强调伽利略《论运动》一书将给出进一步解释。

🔑 关键术语

  • quart de cercle(四分之一圆弧):指圆周从最高点到水平直径端点的一段弧;本段论证中球下落所沿的弧形路径,长度等于给定直径的 11/14 倍。
  • plans(平面/斜面):指沿圆弧外接的多段直线斜面,本段用来逐段逼近圆弧的曲率;段数越多(3、4 或更多),下落越接近沿圆弧下落的速度。
  • inscrit dans le cercle(内接于圆的多边形):指顶点在圆周上的正多边形;本段用 12 边形与 24 边形作比较,说明边数越多越接近圆弧,从而下落越快。
  • chute perpendiculaire(垂直下落):指球沿等于四分之一圆弧长的垂直直线自由下落;本段主张其下落时间等于沿该弧下落的时间。
  • diamètre(直径):本段中作为参考长度:例中直径 14 法尺,决定了四分之一圆弧长 11 法尺,以及垂直方向所需的『补足高度』3 法尺。
  • le sieur Galilée(伽利略先生):段末所指当时已发表(或将发表)《论运动》一书的伽利略;作者以此标记尚需伽利略本人进一步说明的疑点。

s4 [描述性拆分] COROLLAIREI

第1段(P0013)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

这是「推论一」的标题,标志着作者从前文关于火绳枪弹丸速度的讨论中抽出第一条推论性结论。此处的小节标题在论证结构上起到承上启下的作用:它把前文的实验观察提炼为读者可据以进行自家实验的具体操作建议。

第2段(P0014)

原文复述

Ceux qui voudront obferuer la viteffe de la bale d’arquebufe, dont nous auons parlé, doivent vfer de la mefme poudre tant en qualité, qu’en quantité, s’ils veulent trouuer le mefme temps de fa viteffe de blanc en blanc, autrement fa portée pourra eſtre plus ou moins viſte que la noſtre, par exemple, la poudre groffiere qui fe bat 4 heures, & que l’on fait de 3 liures de falpeſtre de deux cuites, de demie liure de charbon de bois de coudre, ou d’aulne, & d’autant de foufre, ne fera pas vn fi grand effet que la fine poudre que l’on fait d’vn falpeſtre de 3 cuites, & que l’on bat 6 ou 8 heures.

中文讲解

本段是「推论一」的核心主张。作者首先给出一条实验操作准则:凡是想重复并验证前文所报火绳枪弹丸速度的人,必须在火药的质量与数量两方面都使用与作者完全相同者,方能复现「从白点到白点」(即在弹道上两个等距标志点之间)所测得的同一飞行时间;否则射程可能比作者的实验值更快或更慢。

为了把这条抽象规则落到实处,作者给出一个具体的对比配方:粗火药——炼制两遍的硝石 3 磅,杜松或赤杨木炭半磅,硫磺同等重量,捣磨 4 小时;细火药——炼制三遍的硝石,捣磨 6 至 8 小时。作者指出粗火药的发射效应不及细火药,借此说明「粉末配方与加工不同 → 弹丸速度不同」这一因果链。

需要把握的要点有三:第一,「blanc en blanc」是当时弹道学常用的测量方式,即以两个白色标记点之间的飞行时间作为速度指标,而非依赖射程估算;第二,作者用具体数字(磅数、研磨小时数、硝石炼制遍数)把抽象变量钉死,体现了早期实证科学的可重复性意识;第三,这段话隐含一个警告:若读者只搬用作者给出的速度数字而不照搬火药条件,则其射程实测值就会偏离作者的结论,因此速度并非材料的固有常数,而是火药—弹丸—枪管系统的复合结果。

第3段(P0015)

原文复述

Or l’eſſay fait auec plufieurs charges de poudre eſgales en quantité, mais ineſgales en qualité ne feroit par inutile pour confiderer les differentes violences, viteffes, & effets de chaque forte de poudre ; & l’on verroit fi ces effets fe rapportent à ceux de l’inftrument à rouë dont on vfe ordinairement pour eſprouuer la force des differentes poudres.

中文讲解

本段是上一条推论的延伸与提议。承接 P0014「火药质量决定速度差异」这一点,作者建议系统地做一组对比实验:取若干份「等量但不等质」的火药装填,分别试射,以考察每种火药所表现的「暴力(vio-lence,即膛内爆发力)、速度、效应」。换言之,作者把单点对比升级为「分组对照」,要求实验者把火药质量当作可操控的独立变量来处理。

这段话还隐含一个更深的检验目的:把火药在枪膛内产生的实际弹道效应,同当时通行的一种「带轮仪器」(instrument à rouë,即火药强度试验器 / éprouvette)所给出的额定强度进行对照,以判断二者是否成比例。这等于在追问:火药的「标定强度」与其「实弹表现」之间是否对应。作者并未宣称已经验证,而是把它作为一个有待考察的开放问题留给读者。

理解时应注意:第一,「vio-lence」一词在 17 世纪的力学语境中常指瞬时的猛烈作用力,并非今日所说的「速度」,原文中并列出现「violences、vitesfes、effets」三词,说明作者已经意识到膛内爆发力、弹丸飞行速度、终点杀伤效应是可区分而又相关的三种量;第二,「instrument à rouë」是当时炮兵与火药厂商用于检验火药质量的标定仪器,作者把它引入与实弹射击并置,体现了一种「把工业标定方法与弹道实验相互校验」的方法论意识。

💡 本节核心要点

  1. 推论一的核心操作准则:复现作者所报火绳枪弹丸速度,必须同时控制火药的质量与用量两个变量。
  2. 配方细节表明火药效应对硝石炼制遍数、研磨时长、原料配比极为敏感,粗细火药的效果差异不可忽略。
  3. 作者进一步提议做「等量不等质」的分组对照实验,以分离火药质量对膛内爆发力、弹丸速度、终点效应的影响。
  4. 实验的最终追问是把实弹表现与火药试验器(instrument à rouë)的额定强度相互校验,看二者是否成比例。

🔑 关键术语

  • blanc en blanc:弹道上两个白色标记点之间的区段;本节中指以两点之间的飞行时间来度量弹丸速度的方法。
  • poudre groffiere / fine:粗火药与细火药;本节以研磨时长(4 小时对 6–8 小时)、硝石炼制遍数(两遍对三遍)作为区分标志,代表两类不同的火药加工规格。
  • falpeftre de deux cuites / de 3 cuites:分别炼制两遍与炼制三遍的硝石;炼制遍数越多,硝石纯度越高,是当时控制火药质量的关键工序之一。
  • instrument à rouë:带轮的火药强度试验器(éprouvette),用于标定火药威力;本节把它与实弹射击的弹道效应并置,作为对照参照。

s5 [描述性拆分] COROLLAIRE II

第1段(P0016)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

这是位于第 2 页的一句英文,含有英文 26 个字母中的每一个,因此构成一个全字母句(pangram)。它与本节「剧烈运动衰减」的论题没有内容上的关联,应视为页面噪声、扫描残留或测试文本,而非正文段落。讲解此句的功能仅在于满足完整复述的要求,并不参与本小节任何论证。

第2段(P0017)

原文复述

Des mouuemens & du fon des chordes. 225

中文讲解

这是原书第 225 页的页眉标题。「Des mouuemens & du fon des chordes」为古法文(‘u’ 与 ‘v’ 未分,‘f’ 形实为长 ’s’),意为「论弦的运动与发声」;「225」为页码。它提示读者:此页所在章节的论题是弦(chorde)的运动与其发声问题;而本节「COROLLAIRE II」仅是该大章之下的一条推论,承接前文已建立的速度—路径规律,专题讨论「剧烈运动的衰减」。

补充说明

古法文印刷中,长 ’s’(ſ)形似 ‘f’;‘u’ 与 ‘v’、‘i’ 与 ‘j’ 在当时尚未严格区分,故 ‘mouuemens’ 即 ‘mouvements’,‘fon’ 即 ‘son’,‘chordes’ 即 ‘cordes’。

第3段(P0018)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

这是一条小标题,原意为「推论 二」。它表明本节是某条先前命题或定理的第二条推论,承接前文的速度—路径规律,把论题收窄到「剧烈运动(violents)」的衰减问题上。标题本身不提供论证,仅提示本节的功能位置与论证起点。

第4段(P0019)

原文复述

De la diminution des mouquements violens.

中文讲解

这是副标题,原意为「论剧烈运动的衰减」(其中 ‘mouquements’ 为 ‘mouvements’ 的拼写变体)。它把 COROLLAIRE II 的论题进一步聚焦:抛体在最初阶段因强力投射而获得的、超过自然速度的「violent」部分,将随时间衰减。这正是下一段正文的命题摘要。

第5段(P0020)

原文复述

T’outes les experiences enfeignent que la viteffe des mouuemens violens fe diminuë en mefme raifon que celle des naturels s’augmente; de forte que fi l’on diuife le chemin que fait le miffile, par exemple, la pierre ou le boulet iettez en haut, en fix parties respondantes aux fix parties efgales du temps, ou de la durée de leur mouuement, & que le temps foit de fix fecondes minutes, le miffile fera vnze parties de fon chemin dans la premiere feconde, neuf dans la feconde, sept dans la troifiefme, cinq dans la quatriefme, trois dans la cinquiefme, & vne dans la fixiefme; ce que l’on peut remarquer à la boule que l’on fait rouler fur vn plan horizontal. Mais quand le miffile monte perpendiculairement, fa pefanteur accourcit vn peu fon chemin; par exemple, fi l’on s’imagine que la surface de la terre foit le centre de plufieurs tours & retours d’vn boulet qui fe reflechiroit plufieurs fois bien haut, s’il eftoit d’vne matière fi dure, & s’il tomboit perpendicularairement fur vn plan fi dur, que l’vn ny l’autre ne cedaft nullement, le boulet fe reflechira quafi auffi haut que le lieu dont il fera defcendu, & diminuera peut-eftre la hauteur de les reflexions en mefme proportion que le poids attaché à vne chorde diminuë fes retours, ou que la chorde d’vn Luth diminuë les fiens: Or le premier retour du poids fuspendu à vne chorde ne fe diminuë tout au plus que d’vne foixantiefme partie, de forte que fi vn boulet tomboit de mille toises de haut, il remonteroit pour le moins 834 toises la premiere fois: d’où ie conie&ture que la pefanteur d’vne bale d’arquebufe ne diminuë gueres fa portee perpendicularaire, fi ce n’eft que la rencontre perpendicularaire de l’air empefche beaucoup plus que la circulaire. L’on peut encore appliquer cette reflexion & ce retour à la pierre que l’on ietteroit en haut, fi l’on eftoit au centre de la terre, car elle retourneroit quali auffi haut vers les Antipodes, comme l’on l’auroit iettee de noître cofté. A quoy il faut adioufter les retours des boules qui fe font fur le bord du crible, dont nous auons parlé, & tous les autres mouuemens violens qui fe peuvent rapporter à fes tours & retours.

中文讲解

【完整中译】 「一切实验都告诉我们:剧烈运动的速度,按与自然运动速度增加相同的比例而减小;因此,如果把抛体(譬如向上抛出的石块或弹丸)所走的路程按时间六等分(即运动持续的六个相等时段)来划分,并且总时间为六秒,那么抛体将在第一秒走过路程的十一份,第二秒九份,第三秒七份,第四秒五份,第五秒三份,第六秒一份;这一现象可在水平面上滚动的小球上观察到。但若抛体垂直上升,其自身重量会使路程略有缩短。譬如,设想地球表面是一颗弹丸来回多次反射的中心——前提是弹丸材质极硬,所落之平面也极硬,二者皆不屈服——那么弹丸每次弹起的高度几乎等于它下落前的高度;其反射高度的减小,与悬于弦上的重物减小其往返,或与鲁特琴之弦减小其振动,呈同一比例。事实上,悬于弦上之重物的第一次返回,至多不过减小六十分之一;于是若弹丸自一千图瓦兹高处下落,它第一次反弹至少仍能上升 834 图瓦兹。由此我推测:火绳枪弹丸的重量几乎不削弱其垂直射程,除非空气的正面阻挡比环向阻挡大得多。我们同样可以把这一反射与返回应用于从地心向上抛出的石块——它朝对跖点弹回的高度,几乎等于在地面这一侧抛起它的高度。还须加上此前谈过的、在筛子边缘滚动的小球的返回,以及一切可归入这种来回运动的剧烈运动。」

【讲解】

  1. 中心主张:建立「剧烈运动 vs 自然运动」的对称衰减规律——抛体因强力投射获得的过剩速度(violent)按算术递减,而把它拉回的自然速度按相同比例递增;二者合成的速度在每一秒内减损一份而方向相反,从而形成匀减速的镜像。

  2. 数字序列「11、9、7、5、3、1」并非物理学真值的偶然,而是作者把「实验所教」当成匀减速算术级数的具体化,并用「水平面上滚动小球」作为可观察的实证来源。

  3. 限定条件:「垂直上升时重力缩短路程」一句是对水平情形的修正——抛体方向若与重力共线,重力叠加在运动方向上,使总路程被稍稍压缩;因此垂直抛射的射程略短于水平抛射。

  4. 思想实验:「极硬弹丸与极硬平面之间的多次反射」是作者为把「抛体—反射—再抛」的运动序列等价于「弦—重物—摆」之往复而设的理想化模型;由此,弹道衰减被归结为弦振动衰减。

  5. 关键数值——「弦挂重物的第一次回返至多减少 1/60」:这是把弦振动的小阻尼作为已知数,用来反推弹丸的反射衰减,并给出「1000 图瓦兹下落可反弹至少 834 图瓦兹」的定量结论。

  6. 应用诊断:「火绳枪弹丸的重量几乎不削弱其垂直射程,但空气的正面阻力远比环向阻力为大」——这是本段的应用层判断:弹丸射程受限,主要不是自身重力,而是空气阻力;且阻力对正面运动比环向运动更显著。

  7. 极端外推:「地心抛出石块与对跖点」是同一致想模型的延伸:若能从地心向上抛石,则它将到达对跖点几乎同等高度,从而把剧烈运动的对称衰减规律扩展到穿越地球直径的尺度上。

  8. 收束:「筛缘滚动小球」与「一切可归入此类往返的剧烈运动」把 COROLLAIRE II 的适用范围由抛射体扩大到弦振、摆振、滚动等所有「一上一下、来回往复」的运动。

  9. 论证链:实验观察(11-9-7-5-3-1)→ 理想化(极硬球极硬面)→ 等价于弦振衰减 → 数值估计(1/60、834/1000)→ 应用(火绳枪、地心抛石、筛缘小球)。

补充说明

本段内部的术语关系:‘mouuemens violens’ 与 ‘mouuemens naturels’ 是相对概念——前者指由强力投射获得的、初速大于自然速度的运动;后者指由重力造成的自然下行运动;二者方向相反、大小互补,构成本段的对称论证。‘chorde’ 一词在本节中既指乐器之弦,也指悬挂重物之绳;作者借此把弹道衰减类比为弦振动衰减。‘feconde minute’ 即今之「秒」(古法把小时分为 60 minutes,故此处 minute 实际指今之 second)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节包含的附加材料有:① 页眉 P0017,交代所在大章主题为弦的运动与发声;② 小标题 P0018「COROLLAIRE II」与副标题 P0019「De la diminution des mouquements violens」,共同点明本节为第二条推论,论题为剧烈运动的衰减。其余 P0016 为页面噪声,P0020 为正式正文。

💡 本节核心要点

  1. 剧烈运动速度按与自然运动速度增加相同的比例衰减,形成 11-9-7-5-3-1 的匀减速镜像序列。
  2. 垂直抛射时抛体自身的重力会略微缩短路程,这是对水平情形的限定。
  3. 通过理想化的「极硬弹丸与极硬平面」,把抛体多次反弹等价于弦上重物的往返振动。
  4. 弦振第一次回返至多减少 1/60;据此 1000 图瓦兹下落可反弹至少 834 图瓦兹。
  5. 火绳枪弹丸的射程主要受空气正面阻力而非自身重量的削弱。
  6. 本推论可推广到地心抛石、筛缘滚动小球等一切可视为来回往复的剧烈运动。

🔑 关键术语

  • mouuemens violens / 自然运动的剧烈部分:由强力投射获得的、初速大于自然速度的运动;其衰减与自然运动的加速呈同一比例。
  • mouuemens naturels / 自然运动:由重力本身造成的自然下行运动;与剧烈运动方向相反、大小互补,构成本段对称论证。
  • chorde:在本节中既指乐器之弦,也指悬挂重物之绳;作者借此把弹道衰减类比为弦振动衰减。
  • miffile / boulet / bale d’arquebufe:分别为抛体、弹丸、火绳枪弹丸;皆是剧烈运动衰减规律的载体。
  • toife (toise):古长度单位图瓦兹,约合 1.95 米;1000 图瓦兹下落可反弹至少 834 图瓦兹是本段的关键数值。
  • Antipodes / 对跖点:本段设想从地心向上抛石,石块将到达对跖点几乎同等高度,作为剧烈运动衰减规律的极端外推。
  • crible / 筛子:其边缘滚动的小球作为「来回往复」的另一类剧烈运动,被收入本推论的适用范围。

s6 [描述性拆分] COROLLAIRE III

第1段(P0021)

原文复述

En-tête de section intitulé « COROLLAIRE III. », qui ouvre le troisième corollaire de la démonstration en cours.

中文讲解

本段是版式上的章节标题「COROLLAIRE III.」(推论三),用以标记紧接其后的第三条附属结论。

在作者的论证结构中,corollaire(推论 / 系)指的是直接从此前已证命题派生出来的附属性结论;既然编号为「第三」,意味着在本节之前应已出现 Corollaire I 与 Corollaire II,分别给出不同的派生命题。

从下一段开头的「Cette proportion … étant posée」可推断:本推论把上一推论所建立的「暴力速度的减少」与「自然速度的增加」之间的比例,作为既定前提,并把它应用于一个具体的经验现象。因此,标题的功能是宣告——本节将推出该比例的一条具体推论,而非再立新的比例。

第2段(P0022)

原文复述

Cette proportion entre la diminution de la vitesse violente et l’augmentation de la naturelle étant posée, il ne faut pas s’étonner si l’on n’aperçoit pas retomber les balles de mousquet tirées perpendiculairement, puisqu’elles parcourent du moins soixante toises à la dernière seconde de leur chute ; c’est pourquoi, lorsqu’on en fait l’essai, il seroit à propos de s’armer à l’épreuve du mousquet, ou de se mettre en un lieu où l’on ne puisse être blessé. Or nous traiterons plus amplement de ce sujet, après avoir justifié plusieurs expériences qui sont nécessaires pour la déduction de plusieurs conclusions fort utiles, tant pour la Spéculation que pour les Mécaniques.

中文讲解

中译:在「暴力速度的减小」与「自然速度的增加」之间的这一比例已经确立的前提下,对于为何观察不到垂直向上射出的火枪弹丸落回原处,就不必感到惊讶了——因为即使在下落的最后一秒,弹丸在水平方向上每秒钟仍能行进至少六十 toises。所以,进行此类试验时,最好穿上能挡住火枪的护甲,或站在不会被击中的地方。且待我们先验证若干实验之后,再更充分地讨论这一主题;这些实验对于推导出若干无论对思辨还是对机械学都甚为有用的结论,都是必需的。

讲解:

本段的功能是把上一推论(Corollaire II)所确立的比例关系,落实到一条具体的经验现象——「为何垂直向上打出的子弹不会掉回来砸到射手」。其推理链如下:

  1. 「暴力速度」(vitesse violente)指火药爆炸所赋予弹丸的沿抛物线切线方向的速度分量;「自然速度」(vitesse naturelle)指由重力造成的竖直下落速度分量。段首「cette proportion étant posée」直接回指 Corollaire II 中所建立的「暴力速度减小量 = 自然速度增加量」这一对应关系——它在前文已被确立为既定前提。

  2. 既然这一比例成立,则在弹丸整个轨迹上,「暴力速度」虽然在不断减小,但即使减到最低点(即上升到顶点、即将转入下落的那一刻),其水平分量仍非常可观。

  3. 作者给出的量化指标是:「下落的最后一秒」水平方向上仍能行进至少 60 toises。这个数值之大,意味着即使弹丸被竖直向上发射,它在下落过程中早已被这股残余的暴力速度带到了极远的地方,因而绝无可能落回射手脚下。这正是「il ne faut pas s’étonner si l’on n’apperçoit pas retomber …」这句的根据。

  4. 因此作者顺带提醒:亲自做「垂直发射」的试验是危险的,必须穿上能挡住火枪的护甲,或站在不会被击中的位置。这同时表明作者并非只做纸上推算,而是打算进行实测验证;该提醒也是当时弹道学著作中常见的「实验伦理」段落。

  5. 末句「Or nous traiterons plus amplement …」是过渡套语,承诺将在「先验证若干必要的实验」之后再更详尽地讨论本主题,并指出由此推出的若干结论同时具有「思辨」(la Spéculation,纯理论探索)与「机械学」(les Mécaniques,工程/工艺应用)两方面的用处。这一并提既抬高了主题的学术价值,也提示了它的实用价值(炮术)。

综上,本段在 Corollaire III 这一节中的论证作用是:把上一推论的抽象比例,转化为「垂直射弹不会落回」这一可被观察、可被试验检验的断言;其理论意义在于为「暴力/自然速度比例」模型提供一条经验印证,同时为后续更充分的论证作铺垫。

易误解之处:

• 「soixante toises à la dernière seconde de leur chute」并不是说弹丸在最后一秒下落 60 toises 的高度,而是说其在水平方向上每秒仍能行进 60 toises——这是残余「暴力速度」的体现,不能理解为自由落体位移。 • 「perpendiculairement」在此特指「垂直向上发射」(与地面成 90°),并非几何意义上的「垂线」一般含义。 • 「Spéculation」与「Mécaniques」是当时常见的对举:前者指纯理论的思辨性研究,后者指实用工艺与力学应用;并非现代意义上的「投机」。

补充说明

段落内部的呼应:句首「Cette proportion … étant posée」直接回指 Corollaire II 所建立的「暴力速度减少量 ↔ 自然速度增加量」对应;句末「plusieurs experiences qui sont nécessaires pour la deduction de plusieurs conclusions」预告下文将先做实验验证、再回到本主题。

依据段落内文给出的单位:1 toise(旧法长度单位)≈ 1.949 m,故 60 toises ≈ 117 m;据此可直观把握「下落最后一秒水平速度约 117 m/s」这一残余暴力速度的数量级——足以说明为何弹丸不会落回原处。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无附加的脚注、图表或边栏材料;段落末尾仅以一般过渡句预告后续小节将先做若干必要实验,再回到本主题作更充分的讨论。

💡 本节核心要点

  1. Corollaire III 承接 Corollaire II 已建立的「暴力速度/自然速度」比例关系,把这一抽象比例应用于一条具体的经验现象,而非再立新比例。
  2. 本推论的核心断言是:垂直向上射出的火枪弹丸不会落回射手附近,因为在下落的最后一秒,其水平方向上的残余暴力速度仍达至少 60 toises / 秒。
  3. 这一断言兼具解释力(说明为何观察不到弹丸落回)与实验伦理提示(亲自试验时须穿防弹护甲或选安全位置)。
  4. 段末的过渡句承诺:作者将在「先验证若干必要实验」之后,再更充分地讨论本主题;这些实验同时服务于「思辨」(la Spéculation)与「机械学」(les Mécaniques)两类目的。
  5. 段落中出现的「vitesse violente / naturelle」与「toise」是理解本节论证必不可少的早期近代弹道学术语与现代法语长度单位。

🔑 关键术语

  • vitesse violente:「暴力速度」,指火药爆炸所赋予弹丸的、沿抛物线切线方向的速度分量;在本节中用于解释为何垂直射出的弹丸在下落过程中仍具有极大的水平位移。
  • vitesse naturelle:「自然速度」,指由重力所产生的竖直下落速度分量;与「暴力速度」按既定比例此消彼长,是本节论证的一对核心概念。
  • toise:旧制度下的法国长度单位,1 toise ≈ 1.949 m;本节用其衡量「下落的最后一秒」内弹丸水平方向仍能移动的最小距离。
  • perpendiculairement:在此特指「垂直向上」(与地面成 90°)发射,是触发「弹丸落回与否」这一观察问题的实验设定。
  • Spéculation:「思辨」,在本节与「Mécaniques」对举使用,指纯理论的探究;作者借此宣称本主题兼具理论意义。
  • Mécaniques:「机械学」,指工艺与工程层面的实用力学;与 Spéculation 对举,作者借此宣称本主题亦服务于炮术等实际应用。

s7 [描述性拆分] COROLLAIRE IV

第1段(P0023)

原文复述

COROLLAIRE IV.

中文讲解

本段是小节标题「推论四」(COROLLAIRE IV)。它开启本节所要讨论的对象——Galileo 的一项推论:球在同半圆内接弦所代表的斜面上以相同时间完成下落。本节承担的功能是以作者本人的实验去检验、修正 Galileo 的这一推论,并指出其经验依据之不足。

补充说明

「Corollaire」一词在十七世纪法语中即「推论」,源自拉丁文 corollarium,指由先前命题直接推出、附加于命题之后的结论性命题;本节即以「Corollaire IV」为题,标示其为第四章推论或第四项推论。

第2段(P0024)

原文复述

Lors que Galilee a conclu que la boule roule en même temps fur toutes

中文讲解

本段是被版面截断的句子开头,停留在「sur toutes」(「在所有……上」)处即止。完整的 Galileo 命题要到 P0027 通过「fortes de plans appliquez dans le demi-cercle」续接后才能成形,合起来即:「当 Galileo 得出结论说球在同一时间内在所有内接于半圆的各种平面上滚动时」。本句的论证作用是把 Galileo 的核心主张作为本节审查的对象先摆出来,作者的口吻(「当……得出结论时」)暗示后面将转入检验与反驳。

第3段(P0025)

原文复述
  1. 2017年1月1日
中文讲解

本段位于 P0024 与 P0026 之间,编号「1.」符合脚注体例,提示这是本节的第一条脚注;但所附文字「2017年1月1日」(即中文「2017年1月1日」)与全节法文语境不符,明显是 OCR 将原本法文脚注文字误识别所致。功能上它属于脚注,对正文 Galileo 命题作来源、限定或旁证说明,具体内容因 OCR 损毁已无法确认;本节论证链不依赖此条脚注的具体文字即可成立。

补充说明

本段中的中文字符极可能为 OCR 噪声,原文应为法文注释;阅读时只能确认本节确有一条编号为 1 的脚注存在,但不能从当前字符本身推断其原意。

第4段(P0026)

原文复述

Liure Troifiefme

中文讲解

本段是页眉「Livre Troisième」(「第三卷」/「第三书」),标示本节内容属于作者某部著作的第三卷(或第三书)。它属于版面提示而非正文论证;正文论证仍连续地由 P0024 经此页眉延伸到 P0027 与 P0029,跨越本节第 3 页与第 4 页两页。

补充说明

「Liure」「Troifiefme」分别为早期法语印刷中长 s(ſ)被 OCR 误读的结果,原形即「Livre Troisième」。

第5段(P0027)

原文复述

fortes de plans appliquez dans le demi-cercle, comme nous auons montré dans les deux figures precedentes, il s’eft fans doute appuyé fur ce que toutes les lignes tirces du haut de chaque plan vers le centre de la terre, & comprifes entre la ligne tiree perpendiculairement par le bas du plan iufques à ladite ligne, font efgales au diametre du cercle; par exemple, la ligne GD comprife entre G & D,eft efgale au diametre du cercle A F,& l’on trouuera toufiours la

中文讲解

本段接续 P0024,闭合 Galileo 命题的完整陈述:「当 Galileo 得出结论说球在同一时间内在所有内接于同半圆的各种平面上滚动时(如前两图所示),他无疑依据了以下事实:从每个斜面顶端向地心所作的线,与从斜面底端所作的垂线之间所夹的线段,都等于该圆的直径;例如 G 与 D 之间所夹的线段 GD,等于圆 AF 的直径,而且永远会发现……」作者在此先把 Galileo 推论的逻辑依据拆解给读者:内接于半圆的弦所对应的某个几何量——即弦在竖直方向上的投影(顶端至垂足之线段与底端垂线之间所夹的部分)——等于直径。Galileo 据此把几何上的「等长」转化为运动学上的「等时」。作者的语带保留(sans doute「无疑」、l’on trouvera toujours「总能找到」)显示他在以中立口吻复述对方观点,准备在 P0029 中加以检验。

补充说明

「auons」「eft」「efgale」「tirées」「iufques」等拼写为十七世纪法语印刷常见的长 s(ſ)与连字形式,原形分别为 «avons»、«est»、«égale»、«tirées»、«jusques»;「les deux figures precedentes」指前两图,应为 P0028 与其前一页所示的半圆几何示意图。

第6段(P0028)

原文复述

第4页图像或乐谱示例

中文讲解

本段为 P0029 之前、第 4 页上的图像占位符,原图与 P0027 提及的「les deux figures precedentes(前两图)」中的其中一幅相关,应为半圆及其内接弦的几何示意图——线段 GD、直径 AF、点 A–H 等标注正是图中所标对象。具体图形细节因图像未提供而不可见,需查看原图才能确认标注位置与构图。本图的作用是直观支撑 P0027 所述的「弦之线段等于直径」这一几何关系。

第7段(P0029)

原文复述

mefime chofe : de forte que toute fa speculation eft fondee fur ce que la boule defcend en même temps d’A en B, qui reprefente le plan vertical, que par l’incliné de G à B, & de G à E en même têps que de G à H. Mais il fuffit de lire ce que i’ay remarqué dans la feptiefme Proposition du fecond liure, & particulierement en la page cêt vnze, où l’on voit plufieurs experièces bien exactes fur ce fujet : Par lefquelles on peut conclure que la boule eft plus empefchee par l’air oblique, que par le perpendicularaire, fi le mouuement fe fait iuftement en temps efgal fur toutes fortes de plans appliquez au demi-cercle: & bien que les experiences ne s’y accordent pas entierement, peut être que Galilee en pourra reietter la caufe fur ce que les plans & les boules n’ont pas vn poli parfait, ny la dureté requife, ou fur les differens empefchemens de l’air. Quoy qu’il en foit, il feroit,ce femble,à defirer que la iufteffe de cette proportion fe rencontraît, à raifon de la grande multitude des merueilleufes confequences que l’on en tire:tant y a que pour trouuer la cheute perpendicularaire de la boule, il faut-feulement prendre le diametre du cercle, auquel le plan incliné est appliqué.

中文讲解

本段以「même chose:」开头,续接 P0027「l’on trouvera toujours la……」一句,闭合 Galileo 命题的复述,然后转入作者本人的判断。全段可分三层。

第一层总结 Galileo 推论的实质前提:「de forte que toute sa speculation est fondee sur ce que la boule descend en même temps d’A en B, qui represente le plan vertical, que par l’incliné de G à B, & de G à E en même têps que de G à H」——Galileo 的全部推测建立在一个前提上:球从 A 到 B(代表竖直方向)的下落时间等于沿斜面 G→B、G→E 与 G→H 的下落时间。

第二层提出反证并修正机制:「Mais il suffit de lire ce que j’ay remarqué dans la septiesme Proposition du second liure, & particulierement en la page cent onze, où l’on voit plusieurs experièces bien exactes sur ce sujet」——作者援引自己「第二卷第七命题」第 111 页上所做的若干「很精确的实验」;由此推出「la boule est plus empechee par l’air oblique, que par le perpendicularaire」(球在斜向空气中所受阻碍大于在垂直方向中)。作者承认「les experiences ne s’y accordent pas entierement」(实验与该比例并不完全吻合),并设想 Galileo 可把差异原因归咎于:球面与斜面缺乏完美光滑(un poli parfait)、缺乏所需硬度(la dureté requise),以及空气的不同阻碍(les differens empefchemens de l’air)。

第三层为保留态度下的赞赏与实用结论:「Quoy qu’il en soit, il seroit, ce semble, à desirer que la iustesse de cette proportion se rencontraît, à raison de la grande multitude des merueilleuses consequences que l’on en tire」——无论怎样,鉴于由此比例推出的「奇妙推论」极多,仍值得期望其精确性能够成立;「tant y a que pour trouuer la cheute perpendiculaire de la boule, il faut seulement prendre le diametre du cercle, auquel le plan incliné est appliqué」——事实仍然是,要得到球沿斜面运动的竖直下落高度,只需取斜面所内接圆的直径即可。

本段是本节论证的高潮与收束,承担三件事:(1)把 Galileo 推论的实质前提抽出来;(2)以自家实验反驳其普遍有效性,并提出「空气阻力随斜度变化」的具体物理机制;(3)即便怀疑 Galileo,仍承认其推论若成立将极为有用,并给出可操作的实用结论。

容易误读之处:作者并未全盘否定 Galileo,而是给出一种可由实验误差或空气阻力解释的修正路径;末句「tant y a que」才是作者本人的正面操作结论,而非对 Galileo 的让步。

补充说明

「mefime」「defcend」「perpendicularaire」「empefchee」等拼写为长 s(ſ)与连字之误,原形分别为 «même»、«descend»、«perpendiculaire»、«empêchée»;「cêt vnze」即 «cent onze»(一百一十一);「cheute」即 «chute»;「iufteffe」即 «justesse»;「merueilleufes」即 «merveilleuses»。「plan incliné」与「plan vertical」在本节构成对照:前者指半圆内接的弦,后者指沿半圆直径方向的铅垂方向(文中以 A→B 代表)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节附有一条脚注条目(P0025,编号「1.」),原文因 OCR 损毁已无法辨识具体内容,从位置与体例判断其对正文 Galileo 命题提供来源或限定说明;另附一幅图像占位符(P0028,位于第 4 页、与「前两图」之一对应的半圆几何示意图),用以直观支撑 P0027 与 P0029 中所引的线段 GD、直径 AF、点 A–H 等几何标注。

💡 本节核心要点

  1. Galileo 的推论:内接于同一半圆的所有弦所代表的斜面上,球以相同时间完成下落。
  2. Galileo 推论的几何依据:从斜面顶端向地心的线与斜面底端垂线之间所夹的线段,都等于该圆的直径(如 GD = 直径 AF)。
  3. 作者援引自己「第二卷第七命题」第 111 页的精确实验作为反证,指出球在斜向空气中所受阻碍大于垂直方向。
  4. 作者承认实验与 Galileo 比例不完全吻合,但设想 Galileo 可把差异归因于球面与斜面光滑度、硬度不足以及空气阻力差异。
  5. 作者表达保留态度下的赞赏:鉴于由此比例推出的「奇妙推论」极多,仍值得期望其精确性能够成立。
  6. 作者给出的实用结论:要得到球沿斜面运动的竖直下落高度,只需取斜面所内接圆的直径。

🔑 关键术语

  • COROLLAIRE IV:本节标题,「推论四」,由先前命题推出的第四项结论性命题;本节专门讨论 Galileo 关于球在内接于半圆的弦上等时滚动的推论。
  • demi-cercle:「半圆」。本节中专指作为斜面端点集合的基准半圆,所有斜面(即弦)皆内接于同一半圆。
  • diametre du cercle:「圆的直径」。Galileo 推论的关键几何量:他主张从斜面顶端向地心的线与底端垂线之间所夹的线段等于此直径,并由此推出等时下落。
  • plan incliné / plan vertical:「斜面 / 竖直平面」。斜面指半圆内接的弦,竖直平面指沿半圆直径方向的铅垂方向;本节以 A→B 代表竖直方向,以 G→B、G→E、G→H 代表各斜面方向。
  • empefchement de l’air(empechement de l’air):「空气阻碍」。作者用以修正 Galileo 推论的关键物理机制:球在斜向运动中比在垂直运动中受到更大的空气阻力,由此解释 Galileo 等时性为何未完全得到实验证实。
  • poli parfait / dureté requise:「完美光滑 / 所需硬度」。作者设想 Galileo 可能用来解释实验偏差的次要因素——球面与斜面未达到理想的抛光与硬度。
  • chute perpendiculaire:「垂直下落」。作者给出的实用操作量:要得到球沿斜面运动的竖直下落高度,只需取斜面所内接圆的直径即可。

s8 [描述性拆分] PROPOSITION XXIII

第1段(P0030)

原文复述

PROPOSITION XXIII.

中文讲解

本行为PROPOSITION XXIII的标题,仅作版面标识,标志本小节开启一个新命题。其下方的法文副标题(P0031)将进一步界定本命题的任务范围。

第2段(P0031)

原文复述

Expliquer plusieurs choses qui se peuvent tirer de tout ce qui a esté dit dans ce livre.

中文讲解

本句是命题XXIII的副标题/目的说明:要在本节中讲解若干能够从本书前文所述内容中推导出来的事项。这一句界定了本命题的总体功能——它不是引入新的物理定律,而是展示前文已建立理论的若干具体应用,构成一个’应用示例集’。句末的’ce livre’(本书)把本节锚定为前文内容的延伸,而非另起炉统的独立论证。

第3段(P0032)

原文复述

Encore qu’il soit très facile de conclure beaucoup de choses de ce que nous avons dit dans ce troisième livre, néanmoins je veux en donner des exemples pour en faciliter la méthode; et pour cela je dis premièrement qu’il est facile de dire le nombre de boyaux dont chaque corde de Luth, de Viole, ou d’un autre instrument est faite, par le son qu’elle produit: car après avoir considéré le son de celle qui n’a qu’un boyau, on connaît la raison de son ton avec celui des autres cordes de telle grosseur qu’on voudra, soit qu’elles aient une même ou différente longueur et tension, pourvu que l’on connaisse ladite tension et longueur: par exemple, si celle d’un seul boyau, longue d’un pied et tendue par une livre, fait le ut de C sol; et que celle de deux pieds, tendue par sept livres, descend une Octave, il est certain qu’elle est composée de trois boyaux, parce que si elle n’était tendue que par quatre livres, elle n’aurait qu’un boyau, puisque la tension est en raison doublée des sons, lorsque les cordes sont d’égale grosseur: et parce qu’outre cette double longueur, la grosseur est triple, il faut encore tripler le poids ou la tension de la corde d’un boyau pour avoir la tension de sept livres.

中文讲解

本段是命题XXIII正文展开后的第一个具体应用例子,论证从弦所发的声音可以反推出该弦由多少根肠线(boyau)构成。

【总体主张与本节定位】作者承认,从本书前文已建立的弦振动定律出发已经’非常容易’地推导出许多结论,但他仍要给出具体例子以便’方法的使用’。这一句揭示了本命题在全书结构中的功能:作为前文定律的应用示范集,而非引入新的物理规则。句首’Encore que… néanmoins…’(虽然……但……)的对照结构体现了17世纪科学方法论写作的典型风格——既认可理论推演本身已经可行,又坚持用数字例子方便读者使用。

【第一个应用方向】‘由声音反推肠线数’:知道弦所发的音(音高),便可推算该弦由多少根肠线构成。这一方法可应用于鲁特琴(Luth)、维奥尔琴(Viole)以及其他类似弦乐器的弦。

【方法学前提】先考察一根肠线弦所发的音作为参考,再依据前文已建立的弦振动定律(即下文提到的’tension est en raison doublée des sons’:在等粗条件下,张力的比等于音高比的平方),推算其他任意弦的音高与参考弦的关系——前提是其他弦的张力与长度已知,无论它们与参考弦的长度和张力是否相同。

【具体数字例子与推理链】

  • 参考弦:1根肠线、长1英尺、由1磅张力拉紧,发出C sol(即C音,唱名ut)
  • 待定弦:长2英尺、由7磅张力拉紧,发出比C低一个八度的音
  • 结论:该待定弦由3根肠线构成

作者给出的论据: (a)’tension est en raison doublée des sons’——在等粗条件下,张力的比等于音高比的平方; (b)据此作者断言:‘如果那根2英尺的弦只用4磅张力拉紧,那它就只相当于1根肠线’——即4磅在该长度下对应于'1根肠线等价’; (c)由于长度加倍(2英尺 vs 1英尺)、粗细增为3倍(3根肠线 vs 1根肠线),作者说需要把单肠线弦的张力’再增为三倍’才能达到7磅的总张力。

【例子在本节中的作用】这一数字例子把抽象的弦振动定律落到一个可操作的推算过程:‘由声音反推肠线根数’。它示范了前文定律的逆向应用(通常由弦的参数求音,此处反之),与下一段(P0033)即将给出的’由弦求音’方向形成镜像关系,共同覆盖定律在两端方向上的应用。

第4段(P0033)

原文复述

En second lieu, l’on peut dire en quelque manière que la corde d’une longueur, grosseur, et tension, connue, est un tel, ou un tel son, par exemple, que la corde de douze boyaux longue de quatre pieds, et tendue de quatre livres

中文讲解

本段开启命题XXIII的第二个具体应用方向,但原文句子在举例过程中被截断,未提供完整的推算过程与最终所得音高。

【第二个应用方向】‘由已知弦参数反推其所发声音’:知道弦的长度、粗细(肠线根数)、张力,便可推出该弦发出什么音。作者特意用了’en quelque manière’(在某种意义上)这一限定语,表明这一判定带有近似性,并非对频率的精确预言。

【例子引入(截断)】作者开始引入一个新的数字例子:‘12根肠线、长4英尺、由4磅张力拉紧的弦’,但句子在此处被截断,未能展示作者如何由这些参数推出具体音高。

【与第一例的对照】本段开头的’En second lieu’(其次)明确把它置于第一例(P0032)之后。两例形成镜像关系:第一例是’由音高求弦的肠线构成’,第二例是’由弦的参数求其所发声音’。这两个方向共同构成命题XXIII的核心任务:示范弦振动定律在两端方向上的可操作性。

补充说明

原文句子在举例过程中被截断,缺少由已知参数(12根肠线、4英尺、4磅)推出具体音高的完整推算过程与结果。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无(本小节范围内未出现脚注、图表或边栏注释;末段P0033的句子在举例过程中被截断,未提供完整内容)。

💡 本节核心要点

  1. 命题XXIII的功能定位是展示前文弦振动定律的若干应用,而非引入新的物理规则;其副标题明示要从’本书前文所述内容’中推导若干事项。
  2. 第一个应用方向是’由声音反推肠线根数’,其方法依据是前文已确立的’tension en raison doublée des sons’(在等粗条件下,张力的比等于音高比的平方)。
  3. 第一个数字例子以1根肠线、长1英尺、1磅张力对应C音(ut / C sol)为参考,推出2英尺、7磅张力、比C低八度的弦由3根肠线构成。
  4. 第二个应用方向是’由弦的长度、粗细、张力反推其所发声音’(P0033),由’En second lieu’承接上文,但由于文本截断,仅展示了例子的参数引入(12根肠线、4英尺、4磅),未展示推算过程与结果。
  5. 两例合起来构成镜像关系——一端由音求弦的构成,另一端由弦的构成求音——共同覆盖弦振动定律的正向与逆向应用;句首’Encore que… néanmoins…‘的对照结构体现了作者’理论已自足,但仍需示范方法’的写作意图。

🔑 关键术语

  • boyau(肠线/肠弦):本节用以计算弦粗细的基本单位。一根弦由若干根肠线搓成;本节两个例子都涉及具体的boyau数(第一例3根,第二例12根)。术语在P0032和P0033中均作为关键变量出现。
  • ut / C sol(C音):本节例子的参考音高,即C音。‘ut’是六声音阶唱名法对C的称呼;‘C sol’指C音在solmisation体系中的位置(C sol fa ut hexachord的起点)。术语在本节第一个例子中作为基准音出现。
  • Octave(八度):本节用于描述音高关系的核心区间;第一例(P0032)中待定弦比参考弦低一个八度。
  • raison doublée des sons(音之平方比):本节第一例的关键论据,即’在等粗条件下,张力的变化比等于音高比的平方’。这是前文已经确立的弦振动基本定律之一,本节将其作为推理的基础引用。
  • Luth / Viole(鲁特琴/维奥尔琴):本节第一例(P0032)所指的弦乐器,用以说明所讨论的弦振动定律的适用范围——不仅适用于某一具体乐器,也适用于多种同类弦乐器。
  • tension / livre(张力/磅):本节描述弦所受拉力的概念与单位。’livre’是法国旧时所用的重量单位,在本节例子中作为张力的具体数值使用(1磅、4磅、7磅等)。
  • En second lieu(其次):P0033开头用语,明确把它置于P0032之后,建立两例之间的并列与递进关系。这一连接词也表明本节计划至少给出两个示例。

s9 [描述性拆分] 由弦的长短、粗细、张力推算音高与弦数,以及计时弦的概念

第1段(P0034)

原文复述

Des mouuemens & du fon des chordes.

中文讲解

这是本节的章节标题,提示接下来要讨论弦的"运动"(振动与位移)以及弦的"声音"。标题把本节锁定在弦振动的物理量(运动、计数、张力)与可听结果(音高、和声)之间的对应关系上,并为随后过渡到《机械学论》埋下伏笔。

第2段(P0035)

原文复述

[…] eft le ton de chapelle, &c. ou l’ut du C fol, ou le fon quarante-huit, à raifon de quarante-huit fois que cette chorde bat l’air dans le temps d’vne feconde minute, & la chorde qui bat foixante fois l’air dans cette feconde, peut être appellee tierce minute, puis que chacun de fes tours ou batemens dure vne tierce minute.

中文讲解

本段开头是承接前一段的残片(“eft"应为前一句末词),故以”[…]“标记。实质上作者在此建立一套以"每小秒(seconde minute)振动次数"直接命名音高的体系:

  • “le ton de chapelle”(教堂音/室内标准音),被等同于下文的 son quarante-huit;
  • “l’ut du C sol”,即 C 谱号下的 ut 音;
  • “le son quarante-huit”(48 音)= 在一小秒内让空气振动 48 次的弦;
  • “tierce minute”(小三分音)= 在该小秒内让空气振动 60 次的弦,因其每次往返持续一小 “tierce”(1/60 小秒 = 1/3600 分钟)而得名。

算术细节:60/48 = 5/4,恰好是纯大三度的频率比,因此 “tierce minute” 实比 “son quarante-huit” 高一个纯大三度——“tierce” 一词同时承担时间(三分秒)与音程(三度)双重含义,作者巧妙借此把两者并列。

本段的功能是把"音高"从字母名(C、D、E…)彻底转化为可计算的"每秒振动次数”,从而把音乐学还原为算术与力学。

第3段(P0036)

原文复述

Ce que l’on peut femblablement conclure des chordes dont nous nous feruons pour faire des horloges à fecondes, car elles peuvent porter le nom du temps qu’elles mefurent, & celuy des fons qu’elles feroient, fi les battemens de l’air, qu’elles font par leurs tours & retours, pouuoient affecter l’ouye: par exemple, la chorde qui fait chacun de fes tours dans vne feconde, defcendroit fix Octaues plus bas que celle qui en fait foixante-quatre en même temps.

中文讲解

作者把上一段的"以振动次数命名音高"的体系,推广到用于秒钟的弦(即钟摆或平衡轮在钟表中的角色)。这类弦可同时承担两种名称:

  1. 它们所度量的时间(“一秒弦”);
  2. 它们若被耳朵听到将会发出的音。

具体算例:每秒振动 1 次的弦,比同时间内振动 64 次的弦低六个八度——因为 2⁶ = 64,所以 1 Hz 正好比 64 Hz 低六个八度。

理论意义:钟表里沉默的振荡元件若其扰动空气能被人耳听到,便有确定的音高。这把计时学(horology)与音乐学统一在同一套"振动计数法"之下,揭示了看似无关的两种装置在物理上属于同一种周期运动。这是 Galileo–Mersenne 时代典型的"机械论统一科学"的体现。

第4段(P0037)

原文复述

En troifiefme lieu, l’on peut dire que l’œil voit les fons & les concerts, lors qu’il voit le nombre des batemens de chaque chorde; quoy que cette veuë appartienne pluftoft à l’entendement qu’à l’œil: & fi l’on apperçoit le nombre des batemens auec la main, l’on peut dire que l’on touche les fons, & que chaque fens eft vn efpece de toucher, & de veuë. L’on peut enfin conclure que toutes fortes de batemens d’air produifent quelque fon, foit que l’air frappe, ou qu’il foit frappé; & que la determination de ces fons depend du nombre defdits batemens.

中文讲解

第三条结论是一组感官—认识论—本体论的命题:

  1. 眼能"看见"声音与和声——当它(经由推理)得知每根弦的振动次数时;不过这种"看"更属于理智(entendement)而非肉眼。
  2. 若用手感知振动次数,便可说是在"触摸"声音。
  3. 因此每一种感官都是某种触觉与视觉的变体——所有感官被统一在"计数"这一更高阶知觉之下。
  4. 最终结论:无论空气主动出击(frappe)还是被动受击(frappé),任何种类的空气运动都产生某种声音;该声音的高低完全取决于这些运动的次数。

这一段为前两段(以计数命名音高)提供了认识论基础:既然声音 = 计数,那么任何能把握计数的感官都能把握声音。这是 17 世纪机械论哲学的典型表达,也与 Descartes 关于"清楚分明知觉"的标准相呼应。

第5段(P0038)

原文复述

En quatriefme lieu, la viteffe, & la tardiueté du mouuement eft indifferente au graue & à l’aigu des fons, parce que le mouuement de la chorde d’vn Luth qui approche de fon repos eft extremement tardif, quoy qu’elle faffe le fon aufli aigu qu’au commencement de fon mouuement, lequel eftoit mille fois plus vite; de forte qu’il n’y a que le feul nombre plus ou moins grand des battemens, ou tours & retours de la chorde contre l’air, ou de l’air contre la chorde, qui contribuent à l’aigu & au graue des fons.

中文讲解

第四条结论:决定音高(aigu/grave)的不是弦运动的瞬时速度,而是单位时间内的完整振动次数。

作者以鲁特琴弦为例证:弦趋近静止时位移速度极慢(“extremement tardif”),但所发之音与振动开始时(彼时速度约快千倍)完全一致。结论——只有"弦与空气之间往返(tours & retours)的多寡"才决定音之高低,与速度无关。

这一论断把当时可能存在的"音高由速度决定"的朴素观念排除掉,并预告了后来物理学对音高的标准定义:音高 = 基频 = 单位时间内的周期数。作者还特别以"弦撞空气"与"空气撞弦"两种情形并列,强调双向作用在物理上等价——这是后来声学中"激发—响应"对称性的先声。

第6段(P0039)

原文复述

Ie laiffe plufieurs autres confiderations que l’on trouuera dans les liures des Infrumens, afin d’auertir de ce que contient le Traité des Mechaniques qui fuit, & lequel i’auois promis à la fin de la quatrième Proposition: mais i’ay du depuis iugé qu’il eftoit plus à propos de le faire feruir à la conclufion de ce liure.

中文讲解

这是一段过渡性段落,承担三项功能:

  1. 声明作者留待"乐器专书"中再讨论其他若干考量(弦的振动问题还有大量延伸);
  2. 提示读者接下来将进入《机械学论》(Traité des Mechaniques);
  3. 解释结构性决定:该论原本承诺放在第四命题之末,但作者后来判断把它作为本书的结论更为合适。

这一段在结构上把《运动》(讨论弦的振动与发声)与《机械学论》(讨论力、斜面、承重)正式衔接起来,同时提示读者:本书对弦的论述是"声学+力学"双轨并行的。

第7段(P0040)

原文复述

Il faut donc remarquer que ie le mets icy au lieu de la cinquiefme Propofition du fecond liure des Mouuemens, laquelle il faut entendre & accommoder fuiuant ce qui est expliqué & demontré dans ce Traité, dans lequel on trouuera beaucoup de chofes qui feruent à determiner la force des chordes de Luth, & des autres infrumens: car outre la cognoiffance de la puiffance qui peut tirer, pouffer, ou fouftenir vn poids donné fur vn plan incliné à l’horizon, lors que l’angle d’inclination est cogneu, foit que la puiffance qui tire ou fouftient foit parallele au plan, ou qu’elle ne luy foit pas parallele, l’on y verra quelle force doiuent auoir deux chordes, ou deux appuis pour fouftenir vn poids donné, & par confequent l’effet des poids attachez à la chorde de la première Propofition de ce liure, ou des poids preffans ou tirans la chorde donnée par vn point donné, de forte qu’il faut accommoder tout ce que i’ay dit fur ce fujet, fuiuant les demonstrations que l’on verra. Ie laiffe la maniere de faire vn engin qui puiffe vaincre toute forte de refiftance, fi elle n’eft infinie, & plufieurs autres fpeculations merueilleufes, qui peuvent être reduites à la pratique, & qui peuvent feruir pour expliquer les poids neceffaires pour rompre toutes fortes de chordes, ou pour les faire plier tant que l’on voudra, à quelque point de la chorde que l’on vueille les attacher. Mais auant que de commencer ce Traité,

中文讲解

这是一段纲领性长文,预告《机械学论》的位置、内容与留白。要点:

  1. 位置与替代关系:本《机械学论》放在此处,取代原第二卷《运动》第五命题;读者应按本论所给出的"解释与证明"重新理解与"调适"该命题。
  2. 将确定的具体力学问题:
    • 已知倾角后,平行(或不平行)于斜面的力,如何拉、推、托住给定重量;
    • 两根弦或两个支柱要承托给定重量,各需多大强度;
    • 因此也就能算出本书第一命题中挂在弦上的砝码所产生的效果;
    • 砝码在弦上指定点施压或施拉的效果。
  3. 阅读指引:作者要求读者把先前所有相关论述都按即将看到的"证明"重新校准(“accommoder”)。
  4. 留待后述或省略的内容:
    • 一种能克服任何非无穷大阻力的机械;
    • 其他可付诸实践的奇妙思辨;
    • 解释断裂各种弦所需的力,或使弦在任意指定点任意弯曲所需的力。
  5. 结尾:本段以未完成的句子(“Mais avant que de commencer ce Traité,")收尾,将读者引入论著主体。

这一段揭示了 Mersenne 思路的核心结构:弦的音高(声学)与弦的张力、承重(力学)是一体两面。要真正理解弦为何发出特定音高,必须先理解弦上的力分布——这正是即将到来的《机械学论》所要打下的基础。本段也体现出 Galilean 式的"命题—证明"编排:把先前讨论过的若干力学命题统合到一个连续的论证链中。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、无插图、无边栏,仅有一行标题与连续散文段落。P0035 的开头实为承接前一段的残片,本节边界从 P0034 标题起算,故以”[…]“标记。

💡 本节核心要点

  1. 本节以《弦的运动与声音》为标题,开启"以计数刻画弦的振动与发声"这一论题单元。
  2. 作者以"每小秒(seconde minute)振动次数"命名音高:48 次为 son quarante-huit(= 教堂音/C 谱号下的 ut),60 次为 tierce minute;60/48 = 5/4,恰为纯大三度。
  3. 同一命名体系延伸到秒钟所用之弦:每秒振动 1 次的弦比 64 次的低六个八度(2⁶ = 64),由此把计时学与音乐学统一在同一"振动计数法"之下。
  4. 任何感官只要能数出振动次数,就能"感知"声音;眼可见、耳可闻、手可触,皆为触觉/视觉的变体——这是 17 世纪机械论认识论的体现。
  5. 决定音高(aigu/grave)的不是弦运动的瞬时速度,而是单位时间内的往返次数;弦趋近静止时虽慢,仍发出同音高。
  6. 本节末尾过渡到《机械学论》:原承诺置于第四命题之末,现改置于本卷之末;该论将替代原第二卷《运动》第五命题,专论斜面上的力、两弦承重、砝码在指定点的拉压,以及断弦与弯弦所需之力。

🔑 关键术语

  • ton de chapelle:教堂音/室内标准音高;作者用它指代每秒(小秒)振动 48 次的基准音(son quarante-huit)。
  • ut du C sol:C 谱号下的 ut 音,即中央 C 一类的基准音;作者将其等同于 son quarante-huit。
  • son quarante-huit:“48 音”——指每小秒振动 48 次的弦所发出的音,是作者以频率直接命名音高的代表例。
  • seconde minute:“小秒”,等于现代意义上的秒(1/60 分钟),是作者计量弦振动的时间单位。
  • tierce minute:“小三分音”——此处用作时间单位,指 1/60 小秒 = 1/3600 分钟;作者以此命名每秒振动 60 次的弦(因每次振动持续一小 tierce)。该词同时也是音程术语(三度),60/48 = 5/4 = 纯大三度。
  • entendement:理智/知性,与感官相对;作者指出眼"看"振动次数的能力更属于理智而非肉眼,呼应笛卡尔式"清楚分明知觉"的标准。
  • plan incliné à l’horizon:对水平面倾斜的斜面;《机械学论》的首要论题之一:已知倾角,求拉/推/托住重物所需之力。
  • Proposition:命题;本书采用"命题—证明"的伽利略式编排;本段所引入的《机械学论》将替代原第二卷《运动》第五命题。

s10 [描述性拆分] 勘误表与亚里士多德声音观点的辩护

第1段(P0041)

原文复述

Liure Troifiefme

中文讲解

此为第三卷(“Liure Troifiefme"即"Livre Troisième”——第三卷)的题首标记。”#“是原文中标识一级标题的结构符号。该行作为卷次标题出现在本节顶端,但本节正文并未随即展开第三卷的论题,而是先发布对前三卷的累积性勘误并附上一段学术性告白(ADVERTISSEMENT)。这种在卷首插入勘误与过渡性声明的做法,在十七世纪的大型著作中相当常见。

第2段(P0042)

原文复述

L’on veut icy marquer les fautes qui se font coulées en l’impression, & quant & quant celles des trois liures precedens, outre celles qui font à la fin de la Preface au Lecteur.

中文讲解

这是勘误表的引言。作者宣称此处不仅要标注本卷印刷过程中产生的讹误(“fautes qui se font coulées en l’impression”),同时也要列出前三卷的印刷错误,并补充《致读者序》(“Preface au Lecteur”)末尾已经给出的那些勘误。“quant & quant"是十七世纪法语惯用搭配,相当于现代法语"en même temps”(同时、并且);“icy"即现代法语"ici”。这句话揭示了作者的编辑策略:把勘误集中安置在新卷卷首,使读者能够在阅读新卷之前先修补前书。

第3段(P0043)

原文复述

Fautes de l’impression des trois liures precedens.

中文讲解

二级子标题,标明本节专门收录前三卷中的印刷错误。”##“在原文中为结构层级标记,与前一行”# Liure Troifiefme"形成层级关系——前者为卷次标题,后者为该卷下设的勘误子节。该子节在结构上独立于第三卷正文,属于附属性内容。

第4段(P0044)

原文复述

Page 10. l. 38. lis. partie. p. 15. l. 14. Tadon. p. 44. l. 14. apres le adiouftez 3. p. 51. l. 1. Oreade. p. 54. l. 32. Schotto. p. 59. l’Echo des Tuilleries eft fait par vne muraille ronde, & non elliptique. p. 66. l. 35. leur pour luy. p. 88. l. 4. apres feroit lis. deux fois. p. 89. l. 9 au lieu de Clif. E. l. 32. effacez s’il. 36 lis. O pour D. l. 41. les quarrez. p. 90. l. 15. s’est fait deuant pour se fait. p. 92. l. 6. vne. l. 35. ou pour vo. p. 93. l. 17. marque pour manque. l. 29. effacez qu’elle va. p. 94. l. 17. lis. 4. pour 3. l. 18. pour 5. mettez 6. l. 24. demi-cercle pour demi-diametre & effacez i. l. derniere prenne pour prouue. p. 95. l. penult. effacez à fcauoir mesure que l’arc approche de la ligne horizontale 90. L. p. 96. l. 19. apres heures adiouftez de la surface de la terre insques. p. 98. l. 30. apres proportion adiouftez des Viteffes. p. 99. l. 11. pour 10. lis. 30. l. 13. lis. 3″. p. 101. l. 32. apres fomme adiouftez par exemple, fi l’on veut fcauoir le, & apres 120. adiouftez impair. & eff. dont. l. 33. apres 239. adiouftez pour le 120. nombre impair. l. 34. apres 3. adiouftez pour auoir 717 pieds que fera le poids dans la 120 seconde.

中文讲解

本段是前三卷勘误表的第一部分,覆盖 p. 10 至 p. 101。整段按"页号·行号·订正指令"的固定格式罗列。其中 p. 59 关于 Tuilleries 回声墙形(圆形而非椭圆形)的订正并非纯印刷错误,而是实质性的物理/声学订正,提示读者此表混合了排印讹误与内容更正。其余多为典型排印差错,如字母漏刻(“vne"应为"une”)、多余空格、错字(“Clif.“应为"Clis.")、缺字(p. 101 l. 34 须补"auoir 717 pieds…“以使演算完整)。勘误使用的缩写命令——“lis."(lisez,应读作/订正为)、“adiouftez”(ajoutez,应增补)、“effacez”(应删除)、“pour”(代替)、“au lieu de”(取代)、“apres”(在某词之后)、“mettez”(应写作)、“penult."(倒数第二行)——是十七世纪法国印刷业通用的勘误记号系统。

补充说明

本段提到的"p. 59 l’Echo des Tuilleries"涉及 Tuileries 花园回声的声学论断,“p. 101 l. 34"补全后构成一个关于重物下落距离的计算(717 pieds / 第120秒),这两条是勘误表中少数带数值或带物理主张的实质条目,其余多为字符级订正。

第5段(P0045)

原文复述

P. 102. l. 29. & apres, il faut remarquer que la bale ne fait que cent toises de blanc en blac dans le temps d’vne feconde & demie. p. 106. l. 23. il pour qu’il, come. p. 108. l. 35. p. 109. l. 11, apres est pour à la lifez au temps de. p. 112. l. 19. qu’il pour qui. p. 129. l. 18. pour 360 lifez 128$^{2}$ & de même. p. 130. l. 25. & 26. deux fois, & puis 28. p. 131. dans la Prop. phenomenes. p. 132. l. 23 pour que lif. qu’en B. prolongé. l. 26 effac. eft. l. 34 aprez D adiouftez ou I D. p. 133. l. 28 H pour B. l. 40. G pour B. p. 134. l. 32 apres dans adiouftez le. p. 135. l. 28 pour avec le lif. on. p. 142 effacez depuis la l. 32 les 4 fuiuantes iufques à la diætion, l’autre, parce que la bale de plomb d’efgale groffeur auec celle de fureau pefe feulement 128$^{2}$ fois dauantage. p. 143 qui est mal cotee 243. l. 39 merueilleufemèr. p. 44. l. 2 effac. ce. l. 24 precedentes. p. 147. l. 4. poids, l. 20 moindre pour moyenne. l. 38 E pour D. l. 39 apres l’autre adiouftez par. l. 41 eff. elles. p. 148. l. 18 apres B adiouftez reluy. l. 19 C pour E. l. 20 apres que la tangente.

中文讲解

勘误表的第二部分,覆盖 p. 102 至 p. 148。与第一部分同样使用"页·行·订正指令"格式。其中 p. 102 l. 29 关于"火绳枪弹丸(bale d’arquebufe)一秒半内仅飞行100 toises"的补注、p. 129 l. 18 把"360"订正为"128²”、p. 132–135 中以字母 B、C、D、E、G、H、I 等图示字母相互替换的多处订正,以及 p. 142 关于铅弹与榛木弹丸同等大小下仅重128²倍(即16384倍)之订正,多与抛体运动学、字母图(figure)或力学命题相关,属于半实质性的物理/几何订正。其余多为字符级校订——“fuiuantes"应为"suivantes”、“qu’il"与"qui"的混淆、字母"B"与"H"的倒置,等等。“lifez”(p. 108, 129)是"lisez”(应读作)的另一种拼写形式。

补充说明

本段集中出现多处以字母 B/C/D/E/G/H/I 互替的订正,反映前几卷含有较多带字母标注的几何图或力学示意图,印刷过程中字母易彼此错置。p. 142 与 p. 143 的订正涉及弹丸材料比重与命题编号(“mal cotée 243”),提示勘误同时涵盖物质属性数据与命题引用编号。

第6段(P0046)

原文复述

P. 149. l. 14 eff. ne. l. 24 K pour H. p. 176. l. 26 pouces pour pieds. p. 179. l. 35 pour ou d’autre matiere, lif. & qu’ils. p. 180. l. 21 pour il lif. 12. p. 181. l. 1 pour de l’O Étawe lif. du fapin. p. 183. l. 16 le Cormier est plus pesât d’vn quart d’once que le Sapin, trois lignes prez de la fin feiziefme pour fixiefme. p. 203. l. 5. effac. la. p. 205. l. 20 lif. qui montent plus haut. l. penult. apres Proposition adioutez, du 2 liure. p. 207. l. 10 lentement pour librement. p. 209. l. penult. il pour qu’il. p. 210. l. 15 apres arriue adiouftez à. l. 22 effac. cent fois. l. 33 apres D adiouftez il. l. 41 chaques. p. 211. l. 1. meut pour monte. l. 25 la pour le. p. 212. l. 5 la pour fa. l. 26 exaucee pour eflancee.

中文讲解

勘误表的第三部分,覆盖 p. 149 至 p. 212。其中 p. 176 把"pouces”(英寸)订正为"pieds”(英尺)是单位错置,p. 181 把"l’O Étawe”(某木材名)订正为"du fapin”(枞木),p. 183 给出实质性的木材比重订正:“le Cormier”(花楸木)比"le Sapin”(枞木)重四分之一盎司(quart d’once),并在该条目末段把"feiziefme"(第十六)订正为"fixiefme"(第六)——此处再次显示勘误表混合了物理事实订正与字符级订正。p. 205–212 多为文字增删(如 p. 207 l. 10 把"lentement"订正为"librement")和字母错置(p. 211 la/le 互换、p. 212 exaucee/eflancee 互换)。“exaucee"应为现代法语"exaucée”(被听到、被应允),“eflancee"或为"élancée”(被抛射)的古拼写,提示 p. 212 一带讨论抛体轨迹。

补充说明

本段中的 Cormier(花楸)与 Sapin(枞木)之比较,以及 p. 212 关于抛体之订正,提示前几卷已涉及木材物理属性与抛体运动学内容;p. 205 l. penult. “apres Proposition adioutez, du 2 liure"指示读者在第二卷某命题之后应补入引文。

第7段(P0047)

原文复述

ADVERTISSEMENT.

中文讲解

二级子标题"ADVERTISSEMENT”(告示、声明)。与前述勘误子标题在结构上对偶,但功能截然不同:此节不再是机械的印刷订正,而是作者主动撰写的一段学术性告白,下一段(P0048)即为其实质内容。在十七世纪学术著作中,“Avertissement"通常承担三种功能:对自身观点的辩护、对读者使用方式的说明、或对前书内容的修正声明——本节属第一与第三种的结合。

第8段(P0048)

原文复述

L’on peut fauorablement expliquer l’opinion d’Ariftote fur la generation du graue & de l’aigu des fons, dont nous auons parlé dans le liure des Sons, & de la voix, & plufieurs fois ailleurs, parce que l’on experimente qu’vne baguette fait vn bruit ou fifflemêt d’autant plus aigu qu’on la meut plus vifte dans l’air: & l’on pourroit, ce femble, determiner la viteffe des miffiles en chaque partie de leur chemin par la différence de l’aigu, & du graue de leurs fons, fi l’on pouoit la remarquer: ce qu’il faut auffi conclure de la differête viteffe des corps qui defcendent, fuiuant la grande & laborieufe demonstration que l’on voit dans la 12. Prop. du liure des Diffonances. Mais l’experience enfeigne que l’on n’entend point le bruit des miffiles, lors qu’ils vont trop vifte, ou trop lentemêt, par exemple, l’on n’entend point le fon de la bale d’arquebufe tandis qu’elle fait 160 toifes, encore que l’on ait l’oreille proche du lieu par où elle paffe, ny lors qu’elle va auffi lentement que les pierres que l’on iette auec la main: ce qui femble eftrange, & ce qui merite que l’on en recherche la caufe, afin de cognoiftre quelle doit eftre la viteffe de chaque miffile pour en remarquer le fon: peut eftre que la trop grande viteffe fait vn bruit fi aigu, & la trop grande tardiueté vn fi graue, qu’ils font au delà de la portee de l’ouye: quoy qu’il en foit, la modification des fons quant au graue & à l’aigu, viennent toufiours du different nombre des batemens d’air actifs ou paffifs. Or s’il y a quelque chose dans les liures precedens qui repugne à ce qui eft demonftré dans le Traité des Mechaniques qui fuit, il faut le corriger fuiuant les demonstrations que l’on y trouuera, & fi quelqu’vn fait des experiences plus exaêtes que les noftres, il les pourra fuiure, noître intention n’ayant iamais efté que l’on fuiue autre chose que la verité, en quelque lieu qu’elle fe rencontre.

中文讲解

这是本节的核心段落,包含四层递进论证。第一层为对亚里士多德的辩护:作者声称为亚里士多德关于"声音之 grave(低沉)与 aigu(尖锐)的生成"的观点可以作出有利的解释(“fauorablement expliquer”),其经验依据是"棒在空气中挥动得越快,所发声响越尖锐”。由此推论:抛体在其路径各处的速度差异,原则上应能从其声音的尖锐/低沉差异中反推出来(“si l’on pouoit la remarquer”——这是一个限定语,表明作者承认此推断须以"能够辨别"为前提)。第三卷第十二命题对此给出了"宏大而费力的演示"(“grande & laborieufe demonstration”)——这是作者自我援引前作《论不和谐之书》第十二命题作为权威依据。第二层为反例的提出:经验表明抛体过速或过缓均听不见其声,证据为"火绳枪弹丸飞行160 toises时无声(即便耳朵贴近其通过之处)“以及"被人手投掷的石块之慢速亦无声”。第三层为假说:极速所发声过于尖锐、极缓所发声过于低沉,二者均超出听觉范围(“au delà de la portee de l’ouye”)。第四层为结论性总括:“无论上述反例如何,声音在 grave 与 aigu 上的变化,永远来自空气主动或被动撞击次数之不同”(“la modification des fons…viennent toufiours du different nombre des batemens d’air actifs ou paffifs”)。段末作者再作方法论告白:若前数卷有任何论述与下文《力学论》中的演示相抵触,应据后者订正;若有人做出比作者更精确的实验,亦当遵行;作者的唯一意向是"在任何场合都追随真理"。本段在本节乃至全书中承担双重功能——既捍卫亚里士多德传统,又为即将到来的力学论预先布置理论修正框架。

从论证结构看,作者采用了"亚里士多德命题→经验证据→理想推论→反例经验→限制性假说→保留性结论→修正前书的程序声明"的递进次序,是十七世纪典型的经验-理论双轨式物理学辩护。“batemens d’air actifs ou passifs”(主动或被动的空气撞击)这一区分尤其值得关注:它暗示作者认为空气既可以被声源"驱动"(主动),也可以"被撞而鸣"(被动),这是他在古典"空气运动"声学模型与新兴"空气振动"声学模型之间所做的兼容处理。

补充说明

段中提及的"12. Prop. du liure des Diffonances"、“le liure des Sons, & de la voix”、“Traité des Mechaniques qui fuit"均为本卷与前卷之间的内部交叉引用;“bale d’arquebufe"飞行"160 toises"是本段给出的具体经验数据(约合 312 米)。本段同时回扣了 P0044 中 p. 102 l. 29 关于弹丸飞行的订正——两处共享同一抛体声学主题。

第9段(P0049)

原文复述

TRAITE’

中文讲解

“TRAITE’“即"TRAITÉ”(专论、专题论)。这是本节末尾为下一篇专题著作所设的标题,表明紧接其后的内容将进入一个新的专题论(很可能是力学论——参 P0048 中所预告的"Traité des Mechaniques qui fuit”)。该词与"FIN."(P0050)一起,构成作者对本节"勘误表+ADVERTISSEMENT"这一过渡性内容的收束。

第10段(P0050)

原文复述

FIN.

中文讲解

“FIN."(完)——本节末尾的收束标记,标明前述内容(包括第三卷题首、对前三卷的勘误表、以及 ADVERTISSEMENT 学术告白)至此结束,下文将转入"TRAITÉ”(P0049)所开启的新专题。本节作为过渡性质的编辑性单元至此闭合。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节为纯文字性编辑单元,不含图表、表格、图像或脚注。其特殊性在于:作为整卷的过渡性扉页,它由四类性质不同的元素拼接而成——卷次标题(前书回溯性的勘误+本卷预告性的告白)+ 收束标记(TRAITE’ / FIN.)。其中勘误表的特殊价值在于:它以"页·行·订正指令"的格式为后世保留了前几卷印刷过程的具体失校位置,是研究十七世纪法国印刷史的原始资料;而 ADVERTISSEMENT 则因其明确辩护亚里士多德、并以抛体声学为案例的方法论声明,构成本卷正文的理论序言。

💡 本节核心要点

  1. 本节位于第三卷卷首,但内容并非第三卷正文,而是过渡性编辑单元:先发布对前三卷的累积勘误(P0044–P0046),再附一段方法论告白(ADVERTISSEMENT,P0048),末尾以 TRAITE’ / FIN. 收束(P0049–P0050)。
  2. 勘误表采用十七世纪法国标准格式,以"页号·行号·订正指令"定位,使用"lis."(lisez)、“adiouftez”(ajoutez)、“effacez”(删除)、“pour”(代替)等缩写命令,覆盖 p. 10 至 p. 212 的印误。其内容既包含纯字符级订正(如字母 B/C/D/E/G/H 互置、单位错置"pouces"应为"pieds”),也包含实质性物理/声学订正(如 Tuilleries 回声墙为圆形而非椭圆形、铅弹与榛木弹丸之比重关系、Cormier 与 Sapin 之比重关系)。
  3. ADVERTISSEMENT 为本节理论核心。作者为亚里士多德关于"声音之 grave 与 aigu 之生成"的观点作出辩护性解释,理由是:物体(棒)在空气中运动越快,所发声音越尖锐;据此抛体路径上各处的速度差异原则上可由声音差异反推。这一辩护援引作者前作《论不和谐之书》第十二命题作为论据。
  4. 作者随即提出一个看似反例的经验事实:当抛体速度过快或过缓时人耳完全听不见其声——以"火绳枪弹丸飞行160 toises时无声"和"人手投掷的石块无声"为例。作者对此提出限制性假说:极速产生过于尖锐之音、极缓产生过于低沉之音,二者均超出听觉范围。
  5. 作者在段末给出最终归因:声音的高低差异"永远"源于空气主动或被动撞击次数之不同(“batemens d’air actifs ou passifs”)。这一表述既保留了古典"空气运动"声学模型,又为新兴的"空气振动"声学模型留出接口。
  6. 作者在 ADVERTISSEMENT 末尾作出双重方法论声明:(1)若前数卷有论述与下文《力学论》中的演示相抵触,应据后者订正;(2)若有人做出更精确的实验,亦当遵行——作者的唯一意向是"在任何场合都追随真理”。此告白预示了紧接其后的 Traité des Mechaniques 对前书论点的潜在修正。

🔑 关键术语

  • Liure Troifiefme:十七世纪法语"Livre Troisième"(第三卷)的古拼写法。本节以此为题首,表明其后内容属于第三卷的过渡性扉页部分。
  • Fautes de l’impression:“印刷错误”——十七世纪学术著作常以独立勘误表形式集中公布的所有印刷过程中产生的讹误,包括误字、漏字、行错、字母错置、图形变形、单位错置等。
  • lis. (lisez):勘误符号,意为"应读作"或"应订正为",是法国印刷业通用的勘误记号,本段在多处以"lis.“或"lifez"引导订正。
  • adiouftez (ajoutez):勘误符号,意为"应增补”,指示读者在某词后增补所缺字符或词组;古拼法中"j"常写作"i",故"ajoutez"写成"adiouftez"。
  • effacez / effac.:勘误符号,意为"应删除",指示读者删除原文中多余的字符或词组。
  • grave / aigu:音乐与声学术语,分别指"低沉"与"尖锐"的声音音高。亚里士多德传统认为声音之 grave 与 aigu 由运动方式或速度决定。本节 ADVERTISSEMENT 即围绕这对范畴展开。
  • missile / bale d’arquebufe:抛体 / 火绳枪弹丸。本节以火绳枪弹丸飞行 160 toises(约 312 米)却无声作为关键经验反例,引出"抛体速度过快则无声"的观察。
  • toise:法国旧长度单位,约合 1.949 米。本节用以度量火绳枪弹丸的飞行距离。
  • 12. Prop. du liure des Diffonances:"《论不和谐之书》第十二命题"——作者前作中的具体命题。本节 ADVERTISSEMENT 援引此命题作为"运动速度差异导致声音高低差异"的"宏大而费力的演示"。
  • batemens d’air actifs ou passifs:“主动或被动的空气撞击”——本节 ADVERTISSEMENT 给出的最终物理模型:声音的高低变化永远源于主动(由声源驱动)或被动(被声源撞击)空气撞击次数之不同。该模型兼容古典"空气运动"声学与新兴"空气振动"声学。
  • Traité des Mechaniques:"《力学论》"——作者在前述 ADVERTISSEMENT 中预告的下一篇专题论(紧接本节"TRAITE’“标记之后)。作者声明:若前数卷有任何论述与此论中的演示相抵触,应据后者订正。
  • ADVERTISSEMENT:“告示、声明”——十七世纪学术著作中一种介于前言与勘误之间的文体,通常用于发表作者的附加说明、辩解或方法论立场。本节 ADVERTISSEMENT 兼具对亚里士多德的辩护与对前书论点的修正声明。

s11 [描述性拆分] Aduertiffement au Lecteur

第1段(P0051)

原文复述

Marqueur de placeholder pour une image ou figure située en haut de la page 8 : « 第8页图像或乐谱示例 ».

中文讲解

此条目并非正文,而是第 8 页的图像/乐谱占位符标记,原始内嵌图像数据已省略,仅保留其位置说明。需要查看原书第 8 页才能获取该图像的具体内容。在本节中,它位于 “Aduertiffement au Lecteur” 之前,可能起到分隔或装饰作用。

第2段(P0052)

原文复述

Aduertiffement au Lecteur.

中文讲解

本节小标题,原文写作 “Aduertiffement au Lecteur”,即 “致读者之告白/告读者”。“Aduertiffement” 是 17 世纪法语拼写(对应现代拼写 “Advertissement”),意为公告、说明或忠告。该标题开启了本节的核心功能:作者向读者说明书中可能引起误解之处以及印刷中出现的纰漏,并要求读者在阅读正文之前加以订正。

补充说明

标题中的 “ff” 是 17 世纪常见的连字写法,反映当时长 s(ſ)的排版习惯;本节以后所有正文均以此标题为起点,进入作者面向读者的“答疑 + 勘误”模式。

第3段(P0053)

原文复述

Marqueur de placeholder pour une image ou figure située sur la page 9 : « 第9页图像或乐谱示例 ».

中文讲解

同 P0051,此为第 9 页上的图像/乐谱占位符,原始数据缺失,仅保留位置提示。位于本节起始位置之后、核心正文之前,可能用于装点版面或承接第 8 页插图。

第4段(P0054)

原文复述

VR le fujet du quatriefme axiome nous auons remarqué, après l’impression, quelques mots qui pourroient être pris autrement que nous ne les entendons, & partant caufer quelque difficulté, laquelle nous nous efforcerons icy de leuer entierement. En premier lieu, lors qu’en la figure de la quatriefme page nous reprefentons le long des bras de la balance des chordes marquées par des lignes de points; nous entendons que ces chordes foient contiguës & comme vines aux mefmes bras, fur lefquels toutefois elles puiffent couler librement: ce qui doit eître entendu de même en toutes les autres figures: Dauantage en la même figure, la ligne ferme FG, de laquelle il eft parlé en la cinquième page, ligne 24. & fuiuantes, doit eître contiguë, & comme vnie au bras BC, fur lequel toutefois elle puiffe gliffer librement, fi elle n’eft arreftee. La même ligne FG doit eêtre confideree fans poids, afin de ne pas charger la balance. Et quand nous difons que cette ligne FG foit appuyee perpendiculairement contre la fuperficie ferme H G; nous n’entendons pas qu’elle foit attachée à la même fuperficie, comme vne cheuille; mais feulement pofee contre icelle par le bout G, afin qu’elle ne puiffe reculer vers G eftant tiree par la chorde CF, par la force de la puissance D. La même chofe fe doit entendre en la page 6. & autres.

中文讲解

【译文】就第四条公理的题目而言,我们在印刷之后才注意到,其中有几个词可能被读者作出不同于我们原意的理解,因此可能引起困难,本节将力求把这些困难彻底消除。首先,在第 4 页的图中,我们沿天平两臂标出一些用点线表示的绳索时,我们的意思是:这些绳索应当与两臂紧贴、仿佛与两臂连为一体,但同时又能在两臂上自由滑动;这一理解应当同样适用于所有其他图。此外在同一图中,于第 5 页第 24 行及其后所提到的封闭线 FG,应当与臂 BC 紧贴、仿佛与之合一,但只要它未被固定,它就仍能在臂 BC 上自由滑动。FG 同一线应当被视为没有重量,以免给天平增加负担。又,当我们说这条 FG 线垂直抵靠在封闭面 HG 上时,我们的意思并不是说它像一枚销钉那样被钉在该面上,而只是说它由 G 端抵在该面上,使得当被绳索 CF 以动力 D 的力拉动时,FG 不能向 G 方向退让。同样的理解亦适用于第 6 页及其他各处。

【讲解】这是本节的核心段落,承担“答疑”功能:作者承认排印之后才察觉第四公理中若干用语可能产生歧义,故在此作系统性澄清。全文按“要点顺序”展开:(1) 给出总体定位——“印刷之后才注意到”,并承诺“彻底消除”歧义;(2) 澄清图示语言——“点线表示的绳索”与天平臂之间应被理解为既“贴合、合一”又能“自由滑动”,即“附着但可滑移”的力学理想化模型;(3) 同样规则推广到其他图,建立普遍原则;(4) 转入第二条澄清——第 5 页第 24 行所提的封闭线 FG 与臂 BC 的关系,重申“贴合但可滑移,除非被阻”;(5) 强调 FG 自身无重量,以免破坏平衡分析——这是力学论证中常见的“理想化忽略”假设;(6) 第三条澄清——FG “垂直抵靠 HG 面”不是“钉死”,而是仅“抵住 G 端”,使 FG 在被 CF 绳牵拉时不能后退,这一几何约束保证了反作用方向;(7) 最后声明上述理解适用于第 6 页及其他图。

本段具有双重作用:其一是对第四条公理图示语言的“形式条件—直观意义”双向阐释(形式上:紧贴、合一;直观上:可滑动、无重量、单向抵靠);其二是建立一个可推广的解读框架,使读者在后续遇到类似图时不会再次误解。作者态度严谨,预先承认“印刷之后才察觉”,并主动释疑,体现出版前的最后校订姿态。

补充说明

本段中所有名词(如 axiome 公理、balance 天平、chordes 绳索、fuperficie 面、puiffance 动力/力)均与正文命题系统相连,仅依据本节上下文即可理解:第四条公理是关于天平杠杆平衡的命题;FG、BC、HG 等字母标记沿用第 4—6 页插图记号,构成本节统一的力学图示语言。

第5段(P0055)

原文复述

Au refe les fautes plus remarquables qui font furuenuës en l’impression, font en la feuille cy-apres, lefquelles il faut corriger diligemment auant que de lire le Traité, lequel n’eft qu’vn efchantillon d’vn plus grand œuvre de Mechanique qui ne peut pas fi toft paroître au iour.

中文讲解

【译文】此外,印刷过程中出现的更显著的错漏,列在下一页之中,读者应在阅读本《论》之前细心订正;本《论》仅仅是一部更宏大的《机械学》著作的一个样本/试作,该宏大著作还不能如此迅速地出版。

【讲解】此段是连接“答疑”与“勘误”的过渡句,同时承担本节第二大功能:宣告本书的“样章”地位。作者指出更显著的排印错误集中于下一页(即 P0056 起的勘误表),并要求读者“先订正、后阅读”,强调勘误是阅读正文的必要前提。末尾一句尤为关键——本《论》只是更大规模《机械学》著作的“efchantillon”(样本、样章),而该鸿篇巨制不能“如此迅速地公之于世”,暗示作者预见了该更宏大著作的延宕或未完成。此句既是谦辞,也是出版策略的说明:让读者明白当前所读并非完整体系,而是更大计划的先行部分。

逻辑上,本段将本节分为前后两部分:前段(P0054)解决“理解歧义”,本段起转入“印刷错误”,二者共同构成读者进入正文前必须完成的两项预备工作。

第6段(P0056)

原文复述

Fautes furuenuës en l’impression.

中文讲解

副标题,原文意为“印刷中出现的错误”。此标题为勘误表的总目,开启了 P0057 至 P0066 的一系列具体订正条目。从排版结构看,本书采用了 17 世纪常见的“读者告白—勘误表”体例,作者在此向读者公布所有已知印刷讹误,并将订正责任部分地转移给读者(“要求读者细心订正”)。

第7段(P0057)

原文复述

Pag. 2. Axiome 3. les lettres des commencements des 24. 25. 26. & 28. lignes du même Axiome font tranfpofees, & en lieu de xofees il faut pofees. En lieu de vrtremitez, il faut extremitez. Pour em des, il faut fur des. Et pour d’ent, il faut ment.

中文讲解

【译文】第 2 页,第 3 公理。该公理第 24、25、26 及 28 行起首的字母被调换了顺序;“xofees”应作“pofees”;“vrtremitez”应作“extremitez”;“em des”应作“fur des”;“d’ent”应作“ment”。

【讲解】这是勘误表中第一条,针对第 2 页第 3 公理中的多处字形讹误。(1) 第 24、25、26、28 行起首字母被错排——这是排版工人“调字模”时颠倒字母顺序造成的典型错误,作者要求读者按正常顺序复原;(2) “xofees”应为“pofees”,即前缀多了一个“x”,删去即可;(3) “vrtremitez”应为“extremitez”,即开头的“vr-”应改作“ex-”;(4) “em des”应为“fur des”,可能涉及字母错位或字形近似混淆;(5) “d’ent”应为“ment”,即补全词尾。这些都是 17 世纪排印中常见的字符级错误,作者逐字列出,体现勘误的细致程度。

补充说明

勘误表中所有的“il faut”结构(“应当作”)是 17 世纪法语勘误的标准句式;“tranfpofees”(transposées)即字母顺序被调换,“pofees”(posées)意为“放置的”。

第8段(P0058)

原文复述

Pag. 5. ligne 26. en lieu de parallele au bras AC, il faut parallele, ou, pour mieux dire, contiguë au bras AC.

中文讲解

【译文】第 5 页第 26 行:“parallele au bras AC”应作“parallele, ou, pour mieux dire, contiguë au bras AC”(平行于臂 AC,应作:平行于,或者更准确地说,紧贴于臂 AC)。

【讲解】这是一处“用词精确化”订正:原文只说“平行于臂 AC”,作者认为“平行”不足以表达真实的几何关系,应改为“平行于,或者更准确地说,紧贴于”。“contiguë”(紧贴)一词与 P0054 中 FG 线和臂 BC 的“contiguë”用法一致,表明作者在本书中严格区分“平行”与“紧贴”两种关系——前者只涉及方向,后者涉及位置邻接。对应到本节上文的力学澄清,“紧贴但可滑动”正是杠杆臂上力传递元件的标准设定。

第9段(P0059)

原文复述

Pag. 6. ligne 37. en lieu de C S, il faut G S.

中文讲解

【译文】第 6 页第 37 行:“C S”应作“G S”。

【讲解】这是一处字母替换的字符级错误:由 “C” 误作 “G”,属于排印字模相似导致的混淆。从上下文看,原文涉及几何点标记的引用,错引一个字母会导致整条几何关系链断裂,因此必须订正。作者在此以最简明的形式给出修正。

第10段(P0060)

原文复述

Pag. 8. ligne 27. pour par le Scholie du 3. Axio. il faut par les Sch. des 3. & 4. Axiomes.

中文讲解

【译文】第 8 页第 27 行:“par le Scholie du 3. Axio.”(凭第 3 公理的附注)应作“par les Sch. des 3. & 4. Axiomes”(凭第 3 及第 4 公理的附注)。

【讲解】这是对“引证依据”的订正:原引证只援引第 3 公理的附注(Scholie),实际论证应同时援引第 3 和第 4 两个公理的附注。“Axio.” 是“Axiome”的缩写,“Sch.”是“Scholie”的缩写。从学术写作角度看,这一订正确保了论证来源的完整性——若只引一个公理,可能不足以支撑该处推论;改引两个公理,则补全了逻辑链条。这也间接呼应 P0054 中对第四公理图示语言所作的系统释疑。

第11段(P0061)

原文复述

Pag 12. ligne 8. fur la fin, en lieu de LM, il faut LN.

中文讲解

【译文】第 12 页第 8 行末:“LM”应作“LN”。

【讲解】又是一处字母替换错误:M 误作 N。此类错误虽小,但在涉及几何点、线段长度的力学论证中,足以使后续的比例关系失效。订正位置说明中“fur la fin”(即“sur la fin”,在该行末尾)有助于读者迅速定位原句。

第12段(P0062)

原文复述

Pag.23. ligne 14. en lieu de C A eft à CF, il faut comme C A eft à AF.

中文讲解

【译文】第 23 页第 14 行:“CA est à CF”(CA 比 CF)应作“comme CA est à AF”(如 CA 比 AF)。

【讲解】这是一处比例关系订正,影响到力学论证的核心。原比例“CA : CF”应改为“CA : AF”——即把分母中的 C 改为 A,使比例指向正确的线段对照。在杠杆问题里,比例分母常涉及力臂端点位置,错一个字母即可使整个比例方向反转。订正后加上“comme”(如……那样)作为比例式引导,是 17 世纪法语几何论证的常见句式。

第13段(P0063)

原文复述

Pag. 25. ligne 46. en lieu de Q V; & le même poids A, il faut QA; & le même poids V.

中文讲解

【译文】第 25 页第 46 行:“QV; & le même poids A”(QV;以及同一重量 A)应作“QA; & le même poids V”(QA;以及同一重量 V)。

【讲解】这是一处符号-语义双重订正:原句“QV; & le même poids A”被印成两个独立片段——分号前是“QV”(线段/点标记),分号后是“同一重量 A”。订正后变为“QA; & le même poids V”,其中:分号前的字母由 V 改作 Q(线段标记订正);分号后的重量主语由 A 改为 V(重量指代订正)。这类错误容易在排版时由字母相近(Q 与 V 在某些字体中易混)或前后引用交叉所致,作者通过一并订正恢复了原句的逻辑对应。

第14段(P0064)

原文复述

Pag. 28. ligne 2. en lieu de C, Q, il faut C, O.

中文讲解

【译文】第 28 页第 2 行:“C, Q”应作“C, O”。

【讲解】字母替换订正:Q 误作 O。从勘误条目的简短形式可推断,原句列举两个并列引用点(如几何点标记),第二个点的字母在排印中被错换。读者只需将第二个字母由 Q 改为 O 即可复原原意。

第15段(P0065)

原文复述

Pag. 36. ligne 1. en lieu de QC & QV, il faut CV & QV.

中文讲解

【译文】第 36 页第 1 行:“QC & QV”应作“CV & QV”。

【讲解】线段标记订正:原并列项“QC & QV”中的第一项“QC”应改为“CV”,第二项“QV”保持不变。这类订正涉及对几何命题中关键线段对的命名核对,若不订正,则后续关于这些线段的比例、相等或垂直关系的论证将不成立。

第16段(P0066)

原文复述

Pag. 36. ligne 11. du 9. Scholie, en lieu du 3. Axiomé, il faut 4. Axiome.

中文讲解

【译文】第 36 页第 11 行(在第 9 附注中):“du 3. Axiomé”(第 3 公理)应作“4. Axiome”(第 4 公理)。

【讲解】这是另一处“引证依据”订正:原引证援引第 3 公理,实际应援引第 4 公理。结合 P0060(同样涉及第 3 与第 4 公理引证的差别)以及 P0054 对第四公理的系统释疑,可以推断第 4 公理在本书中地位关键,作者在多处引证中曾误植为第 3 公理,故集中勘误。

第17段(P0067)

原文复述

Il y a quelques fautes d’orthographe, que le Lecteur corrigera, s’il luy plaît.

中文讲解

【译文】还有一些拼写上的小错误,烦请读者自行订正。

【讲解】这是勘误表的收尾语,体现 17 世纪出版物的常见修辞策略——作者列出“重大”讹误后,对“次要”拼写错误采取宽容处理,将订正责任交给读者,并以客气语(“s’il luy plaît”——“如蒙俯允”)表达请求。本句同时宣告勘误表的完结,为下一段作过渡(事实上本节随后即出现 P0068 的英文测试句)。

逻辑上,本句与 P0055 中“要求读者细心订正”首尾呼应,形成完整的勘误闭环:从宣告勘误—分项订正—礼貌收尾,完成了出版者与读者的协作仪式。

第18段(P0068)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

这是一句全字母句(pangram),英文原文:“那只敏捷的棕色狐狸跃过了那条懒狗。”该句使用 26 个英文字母各至少一次,常被用于字体展示、键盘测试或排字检校。在 17 世纪古籍扫描件或数字化文本中,它常作为占位符出现在图像、字体或页面内容提取异常的位置,提示此处原本应有的内容未能被识别——即一个 OCR/数字化失败留下的占位痕迹。结合其出现在“Aduertiffement au Lecteur”勘误表之后,可推断此处为数字化过程中原本页面内容的误植或测试字符,并非原作者正文。读者应将其视为版式/技术性占位,而非实质内容。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含的非正文要素包括:(1) P0051、P0053 为两幅图像/乐谱的占位符,分别位于第 8 页和第 9 页,原内嵌图像数据已省略;(2) P0052 为本节主标题“致读者”,开启答疑功能;(3) P0056 为副标题“印刷中出现的错误”,开启勘误功能;(4) P0057—P0066 为十项具体订正条目(其中 P0057 含五处子项订正);(5) P0068 为英文全字母句,疑为数字化/OCR 异常留下的占位痕迹,并非原作正文。这些要素共同构成本节“答疑—勘误—收尾”的完整出版仪式。

💡 本节核心要点

  1. 本节是作者面向读者的“告白”部分,承担答疑与勘误双重功能,前段澄清第四公理图示语言,后段列举印刷错误并要求读者先订正后阅读
  2. 作者在 P0054 中系统释疑,明确“天平臂上绳索紧贴但可滑动”、“FG 线无重量”、“FG 仅抵靠不钉死”三条力学理想化设定,并将其推广到所有相关图示
  3. 勘误表涵盖三大类错误:字符级字形讹误(如 xofees→pofees)、字母顺序颠倒(如起首字母 tranfpofees)、字母替换(如 C↔G、M↔N、Q↔O)
  4. 多处勘误涉及“引证依据”订正(P0060、P0066),集中在第 3 与第 4 公理附注的引用归属问题,呼应 P0054 对第四公理的系统释疑
  5. 多处勘误涉及“线段标记”订正(P0061、P0062、P0063、P0064、P0065),影响比例关系与几何论证的成立
  6. 作者明确本书仅为更大规模《机械学》著作的“样本/试作”(P0055),该宏大著作尚未公世,定位本书为先行部分
  7. 勘误表以 P0067 的礼貌收尾语结束,体现 17 世纪出版者与读者协作的修辞传统;P0068 的英文 pangram 为数字化异常占位,非原作内容

🔑 关键术语

  • Aduertiffement au Lecteur:致读者之告白/告读者;本节主标题,开启答疑功能。“Aduertiffement”对应现代拼写“Advertissement”,意指作者面向读者的公开声明或忠告。
  • Fautes furuenuës en l’impression:印刷中出现的错误;勘误表副标题,开启具体订正条目的列举。
  • axiome:公理;在本节特指第 3 公理、第 4 公理等正文命题,是勘误订正涉及的论证单位。
  • Scholie / Sch.:附注;对公理所作的补充说明或推论;在 P0060 与 P0066 中作为引证依据出现,是勘误订正的关键对象。
  • balance:天平;本节讨论的杠杆/平衡问题的基本装置;其两臂(bras)是力传递元件附着的载体。
  • chordes:绳索;在本节特指标记于臂上、以点线表示的力传递元件;其与臂的“紧贴但可滑动”关系是 P0054 澄清的核心。
  • contiguë:紧贴的;在本节与“vnie”(合一)、“parallele”(平行)相对照,表示既邻接又可滑动的位置关系。
  • ligne ferme FG:封闭线 FG;第 5 页第 24 行起的核心几何元素,本节澄清其与臂 BC 的关系及其无重量的假设。
  • efchantillon:样本/试作;P0055 中用于自我定位本书为更大规模《机械学》著作的先行部分。

s12 [描述性拆分] TRAITE’ DE MÉCHANIQUE

第1段(P0069)

原文复述

TRAITE’ DE MÉCHANIQUE.

中文讲解

这是全篇的总标题,宣告本著作为《力学论》(Traité de Méchanique)。它以一级标题的形式出现,开宗明义表明这是一篇力学专论。原文使用 17 世纪法语旧式拼写:‘TRAITE’’(带撇号的缩写)和’MÉCHANIQUE’(以’ch’代表今天写作’ch’的音),属于当时法语印刷字形的特征,并非讹误。

第2段(P0070)

原文复述

DES POIDS SOVSTENVS PAR DES puiffances fur les plans inclinez à l’Horizon.

中文讲解

这是正文下的一级章节标题,主题为’论在倾斜于水平面的平面上、由动力所支承的诸重物’。它预告了本节将要讨论的第一个力学议题:斜面上的力如何支承重量。原文以全大写排版以示标题等级,并保留了 OCR 化的旧式拼写’fouftienus’、‘puiffances’、‘fofur’、‘inclinez’等,是 17 世纪法语活字印刷的典型面貌。

第3段(P0071)

原文复述

Des puissances qui souftiennent un poids suspendu à deux chordes.

中文讲解

这是与 P0070 并列的第二个一级章节标题,主题为’论支承一根由两绳悬挂的重物的诸动力’。它预告本节将要讨论的第二个力学议题:用两条绳索悬挂重物时,各条绳上的力如何分担。这与斜面问题共同构成全篇的两大核心议题。‘chordes’即现代法语’cordes’(绳索)的旧拼法,s/c 在长元音前常可互换。

第4段(P0072)

原文复述

Par G. Perf. de Roberval Proféffeur Royalés Mathematiques au College de Maître Geruais, & en la Chaire de Ramus au College Royal de France.

中文讲解

这是作者署名段。原文称作者为’G. Pers. de Roberval’,即 Gilles Personne de Roberval(吉勒·佩尔松·德·罗伯瓦尔,1602–1675),并列出他的双重学术头衔:马雷·日尔韦学院(Collège de Maître Gervais)皇家数学教授,以及皇家学院(Collège Royal de France)的拉穆斯讲座教授(Chaire de Ramus)。这一署名同时表明作者既在中等教育机构任职,又在国家级的皇家学院主持讲座,从而赋予本论著学术权威性。

补充说明

原文保留 OCR 拼写’Proféffeur Royalés’(Professeurs Royaux)、‘Geruais’(Gervais)、‘Chaire de Ramus’等;‘Chaire de Ramus’即以 16 世纪法国哲学家、数学家皮埃尔·德·拉·拉梅(Pierre de la Ramée,简称 Ramus)命名的讲座席位,这一名称仅在原文范围内提及,不在此处作外部展开。

第5段(P0073)

原文复述

第11页图像或乐谱示例

中文讲解

这是本页上的图像占位符。从上下文(力学论著,标题为斜面与绳索悬吊)判断,此处很可能是一幅与即将给出的’方向线’定义相配合的几何示意图(例如在斜面或绳索悬挂配置下画出从重心出发的方向线)。

补充说明

需查看原图以确认其具体内容;本输入未提供图像细节,故不猜测。

第6段(P0074)

原文复述

Ovr les démonftrations de ce Traicté, nous fuppofons la cognoiffance des definitions, & principes de la Mechanique, comme ils font dans Archimede, Guid-Vbalde, Luc Valere, & dans les autres Auteurs: auflquels nous adioufterons ce qui fuit par forme d’explication, & pour plus grande intelli-

中文讲解

这是罗伯瓦尔的方法论声明:对于本论著中的各项论证,他预设读者已熟悉阿基米德(Archimède)、圭多·乌巴尔迪(Guid-Ubalde,即圭多巴尔多·德尔·蒙特)、卢克·瓦莱尔(Luc Valère,即卢卡·瓦莱里乌斯)以及其他作者所给出的力学定义与原理;他将以’解释’和’更易理解’的形式,在这些既有内容之上补充自己的论述。这是一种典型的 17 世纪学术姿态——先援引古典权威(尤其是阿基米德),再在此基础上作新的推进。

补充说明

原文在’fuperficies’、‘fuppofons’、‘intelli-‘等处保留了旧拼写;末词’intelli-‘因折行被截断,下一段 P0075 以’gence.‘续接为’intelligence’。

第7段(P0075)

原文复述

gence.

中文讲解

这一行只是 P0074 末尾被排版折行拆开的单词’intelligence’的剩余部分’gence.’。它本身不含独立论证内容,只是印刷版面上断词的尾部残留。

补充说明

此段为 P0074 末词’intelligence’的拼写续尾,不含独立信息。

第8段(P0076)

原文复述

DEFINITION.

中文讲解

这是一个二级章节标题’DEFINITION’(定义),标志着正文从方法论声明转入正式的定义环节。紧接其后的 P0077 便是本节给出的第一条定义——‘方向线’(ligne de direction)。

第9段(P0077)

原文复述

La ligne de direction d’vn poids, ou d’yne puissance, est vne ligne droite menée du centre de pefanteur du poids, ou du centre de la puissance, vers le lieu auquel le poids, ou la puissance afpire, foit en tirant, en pouffant, ou en refiftant, foit en mouuant librement, foit en coulant, & en glifflant. Ainsi la ligne de direction d’vn poids pefant librement, est celle qui est mence depuis le centre de pefanteur du même poids, iufques au centre naturel des chofes pefantes, lequel aux chofes terreftres est le centre de la terre. Mais aux poids qui gliffent fur des fuperficies, & aux puifances qui peuuent eftre dirigees vers toutes les parties de l’Vniuers, les lignes de direction peuuent auffy eftre dirigees de mefme: comme il arriue aux boulets de canon, & autres corps iettez par violence, aux oyfeaux qui volent, aux animaux qui tirent, ou pouffent auec, ou fans infrumens, & autres agents pareils, defquels, pour cette raifon, les lignes de direction peuuent auoir vne infinité de pofitions, qui ne peuvent eftre determinees, finon pour chacun en particulier.

中文讲解

这是罗伯瓦尔给出的第一条正式定义——‘方向线’(ligne de direction)。其要点如下:

(1) 一般规定:一个重物或一项动力的方向线,是一条从该重物的重心(或该动力的中心)出发、指向该重物或动力所’向往’(afpire)之处的直线;不论该向往是通过牵引、推动、抵抗、自由运动、滚动还是滑行表现出来,定义都成立。

(2) 自由落体情形:一个自由下落的重物,其方向线就是从其重心指向’重物的自然中心’的直线;对地面上的物体而言,这个自然中心就是地球中心——方向线在此情形下是唯一确定的。

(3) 受约束或多向情形:对于在平面上滑动的重物,以及那些动力方向可指向宇宙任一部分的情形(例如炮弹与其他被抛射体、飞行的鸟、借助或不借助工具施力的动物,以及类似的施动者),方向线也可相应地取多种方向;这些主体的方向线可能取无穷多种位置,无法笼统地加以确定,只能针对每一具体情况逐一考察。

这一条定义在本节论证中的作用是为后续的力分解讨论建立统一的几何语言:把所有的’作用方向’都刻画为一条从作用点出发、指向’倾向所往之处’的直线;同时通过区分’自由落体’(方向线唯一)与’受约束/主动施力者’(方向线多样)两种情形,提示读者注意物理环境对方向线的决定作用。

补充说明

原文’afpire’即现代法语’aspire’(向往、趋近);‘centre naturel des choses pesantes’即’重物的自然中心’,按当时物理学观念,对地上物体而言即地球中心;‘puiffance’指’动力’或’作用力’,是 17 世纪法国力学中与’poids’(重物)相对的一个基本概念。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本页(第 11 页)含一幅插图(对应 P0073),其具体内容因图像数据省略而需查看原图;除该图外,本节不含脚注、图表说明或边栏附加文字。

💡 本节核心要点

  1. 本节总标题为《力学论》(Traité de Méchanique),作者署名为罗伯瓦尔(G. Pers. de Roberval),兼具马雷·日尔韦学院皇家数学教授与皇家学院拉穆斯讲座教授双重身份。
  2. 正文以两大议题并列预告:其一是’倾斜于水平面的平面上的重物与动力’(即斜面问题),其二是’由两绳悬挂的重物与诸动力’(即绳索悬吊问题)。
  3. 作者在方法论上声明:本论著的论证以阿基米德、圭多巴尔多、卢克·瓦莱里等前人已确立的力学定义与原理为前提,他本人以解释和补充的形式在其上推进。
  4. 本节给出的第一条正式定义是’方向线’(ligne de direction):从重心或动力中心指向该重物或动力所’向往’之处的直线,统摄牵引、推动、抵抗、自由运动、滚动与滑行诸情形。
  5. 自由落体的方向线唯一地指向地球中心;而在受约束的滑动重物以及炮弹、飞鸟、动物等主动施力者身上,方向线可取无穷多种位置,必须逐一具体确定。

🔑 关键术语

  • ligne de direction(方向线):罗伯瓦尔在本节中正式定义的基本几何对象:从重物的重心或动力的中心出发、指向该重物或动力所’向往’之处的直线;是后续讨论斜面、绳索悬吊等情形中力分解的统一工具。
  • puissance(动力):17 世纪法国力学中与’poids’(重物/被支承负载)相对的概念,指能够牵引、推动、抵抗或移动重物的主动作用力;本节用以讨论斜面和绳索悬吊中诸力之间的分担关系。
  • centre de pesanteur(重心):重物各部分重力合力的作用点,是确定’方向线’的起点;罗伯瓦尔的定义明确以’重心’(而非物体的几何中心)作为方向线的发出点。
  • centre naturel des choses pesantes(重物的自然中心):对地面上的物体而言即地球中心,是自由落体方向线所指向的终点;本节借此把自由落体的方向线唯一化。
  • Archimède, Guid-Ubalde, Luc Valère(阿基米德、圭多巴尔多、卢克·瓦莱里):罗伯瓦尔在方法论声明中所援引的古典与近世力学权威,作为本论著定义与原理的前置依据。

s13 [描述性拆分] AXIOME I & AXIOME II

第1段(P0078)

原文复述

AXIOME I. — Intitulé de la première proposition axiomatique du traité, marquant l’ouverture d’une règle fondamentale sur la manière dont une superficie opposée résiste à une puissance ou à un poids, selon que la rencontre est perpendiculaire ou oblique à la ligne de direction.

中文讲解

本段仅为一级小节标题,正式开启第一公理(AXIOME I)。它的作用在于将论述从先前的引言或定义部分转入力学基本规则的陈述阶段。读者在此处应预期一段关于「表面如何承受力的冲击,以及在不同角度下力的行为有何差异」的基本命题,而不是具体机械装置的描述。该标题本身预告了三项互相关联的几何条件:垂直抗力、斜向滑动、垂直阻挡截断滑动。

第2段(P0079)

原文复述

Quand vne puissance, ou vn poids pouffe contre vne superficie oppofee perpendicularirement à la ligne de direction du même poids, ou de la puissance; la superficie, eftant affez ferme, refittera entierement à la puissance ou au poids, qui ne pourra efchapper, couler ou gliffer fur la superficie. Mais fila puissance, ou le poids pouffe contre vne superficie oppofee obliquement à la ligne de direction du même poids, ou de la puissance; alors la puissance, ou le poids gliffera fur la superficie, coulant du cofté ou feront les angles obtus. Et quand vne puissance, ou vn poids coule & gliffe fur vne fuperficie, s’il fer rencontre vne autre fuperficie oppofee perpendicularirement à la ligne

中文讲解

本段陈述第一公理的核心内容,由三个相互衔接的子命题组成。

(1)垂直抗力之则:当一动力或重物沿其运动方向线垂直地推压一相对表面时,若该表面足够坚硬,则它会完全抵抗该动力或重物,使之力不能逃脱、流动或沿表面滑过——这是「垂直支撑完全抗力」的几何原则,也是支撑与承载的力学基础。

(2)斜向滑动之则:若该动力或重物沿斜向(即不垂直于运动方向线)推压一相对表面,则它会沿表面滑下,朝向钝角所在的一侧滑动——这是因为在该侧表面「让出」得最多,从而揭示了斜面与楔形物作用的力学基础。

(3)垂直阻挡之则:当一动力或重物正在沿表面滑动时,若途中遇到另一与滑动方向线垂直的相对表面,则该表面会阻止动力继续滑下,并将其完全停止,前提是该表面足够坚硬。

三个子命题联立,构成了斜面、楔形与垂直阻挡共同决定运动方向的核心论证。其逻辑次序是:「先论主动受力(垂直 vs. 斜向)→ 再论被动截断(垂直阻挡)」,由简入繁,为后续讨论具体机械(如斜面、楔子、滑道等)的力学行为奠定了几何前提。

补充说明

原文以十七世纪古法语写成,长 s「ſ」在转录中呈现为「f」形(如「fuperficie」、「refittera」、「efchapper」、「fur」、「cofté」等),本栏复述予以保留。「coulant du cofté ou feront les angles obtus」一句中,钝角方向指的是接触体与表面斜碰时接触角大于 90° 的一侧,亦即阻力较小、几何上更易「让出」的一侧。本段末尾的「ligne」一词在下一段(P0081)被跨页续写为「ligne de direction du coulement & gliffement」。

第3段(P0080)

原文复述

Traité de Mechanique: — En-tête courant (titre répété de l’ouvrage) imprimé en tête de la page 12, servant d’ornement de mise en page et non d’assertion argumentative.

中文讲解

本段为第 12 页顶部的运行页眉(running header),重复著作名「Traité de Mechanique」(《力学论》或《机械论》)。它的版面功能在于标识当前页所属的著作,并不构成论证内容;读者可将其视为一种排版标识,不应从中期待新的力学命题。

第4段(P0081)

原文复述

de direction du coulement & gliffement, cette fuperficie empefchera la puiffance, ou le poids de couler & gliffer dauantage, & l’arreftera entierement, pourueu qu’elle foit affez ferme.

中文讲解

本段是 P0079 的跨页续写。它承接 P0079 未完成的宾语「la ligne…」,把它补完为「la ligne de direction du coulement & gliffement」(滑动与流动的方向线),随后结束第一公理的第三个子命题:一垂直于滑动方向线的相对表面将完全阻止该动力或重物继续流动与滑动,并将其完全停住,前提是该表面足够坚硬。整段合起来完成了公理 I 关于「垂直阻挡截断斜向滑动」的论断,为本公理论证闭合。

补充说明

原文此处以「puiſ-\nfance」连字符换行的方式呈现「puiffance」(puissance),表明 P0079 与本段之间被分页符切断;二者应视为同一论证段的两段文字。

第5段(P0082)

原文复述

AXIOME II. — Intitulé de la seconde proposition axiomatique du traité, ouvrant une règle concernant l’égalité de force requise pour pouffer, tirer, refifter, arrefter, appuyer, fouftenir & retenir, à mefmes diftances & mefmes lignes de direction.

中文讲解

本段为第二公理(AXIOME II)的小节标题,开启第二组基本命题。它向读者预告:本节将给出一条关于「施力动作之间力的等价性」的规则——在相同的距离与相同的运动方向线条件下,「推、拉、抗、止、压、撑、持」这几种动作所需的力彼此相等。这是后续静态力学分析中力的可逆性与对称性的根本依据,也是论证机械平衡与破坏的统一尺度。

第6段(P0083)

原文复述

Il faut autant de force ou de puissance pour pouffer, que pour tirer, refifter, arrefter, appuyer, fouftenir, & pour retenir: pourueu que ce foit par les mefmes diftances, & par les mefmes lignes de direction. Comme fi pour tirer vn poids fur vn plan incliné à l’horizon, il faut vne puiffance de 1000. liures, il en faudra vne pareille pour pouffer le même poids fur le même plan. Et fi en la première figure fuiuante pour retenir le poids E fulpendu librement par la ligne B E, il faut vne puiffance de 10. liures, il faudra vne puiffance pareille pour fouftenir le même poids E par deffous. Et fi vne puiffance de 10000. liures pouffe perpendiculairement contre la fuperficie d’vne muraille, & que la muraille refifte à la puiffance, ce fera auec 10000 liures de refiftance; que fi la muraille à moins de refiftance que 10000. liures, elle fera renuerfée.

中文讲解

本段陈述第二公理的内容及其三项例证。

核心规则:在相同的距离与相同的运动方向线条件下,推动一个物体所需的力,等于拉动、抵抗、阻止、压迫、支撑或保持该物体所需的力。这一等价关系把「施力动作」与「抗力动作」视为同一强度量在方向上的镜像。规则明确写出的前提条件「par les mêmes distances, & par les mêmes lignes de direction」是不可或缺的——只有在方向与位移都相同时,力的等价才能成立。

三项例证层层递进:

(1)斜面之例——若将一重物沿与地平成某一角度的斜面向上拉动需要 1000 磅之力,则沿同一斜面向上推动同一重物同样需要 1000 磅之力。这说明拉力与推力在斜面方向上的分量等价,与斜面角度无关——前提是运动方向线相同。

(2)悬持之例——若在下一幅第一图中以线 BE 自由悬吊重物 E 而需 10 磅之力加以保持,则从下方托住该重物 E 同样只需 10 磅之力。这表明「向上拉住」与「从下托住」虽方向相反,在保持静止方面却等价。

(3)墙面之例——若 10000 磅之力垂直压向一面墙的表面,墙以 10000 磅的阻力相对应;但若墙的阻力小于 10000 磅,则墙将被推倒。这从「等力则平衡、不等则失衡」的角度把等价关系推向极限情形:当阻力不足时,等价关系被打破,运动方向上的「墙倒」现象随之发生。

三项例证由「等价即平衡」逐步走向「不等价即破坏」,并借此正式引入「阻力」(resistance)一词,作为后续讨论机械结构强度的预备概念;同时,作者以具体的数字(1000、10、10000)让读者直观地看到力的数量级在等价比较中的意义。

补充说明

原文中数字「1000.」「10.」「10000.」末尾带句号,为十七世纪法语数字的常见排版方式。「liure」(livre,磅)是当时法国通用的重量单位,约合半公斤。「plan incliné à l’horizon」即与地平线倾斜的面(斜面);「ligne de direction」指物体运动或受力方向的几何线;第三例中提到的「图 E」「线 BE」指向下一幅图(此处未包含在本小节范围内)。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节无脚注、无插图(仅提及「下一幅第一图」但未给出图本体)、无边栏附加材料。第 12 页顶部的「Traité de Mechanique:」(P0080)为著作运行页眉,仅起版面标识作用,不构成论证内容。

💡 本节核心要点

  1. 第一公理区分了垂直抗力与斜向滑动两种情形:当力垂直作用于表面时,表面完全抗力;当力斜向作用于表面时,物体会沿表面滑向钝角一侧,这是斜面与楔形机械的力学基础。
  2. 第一公理进一步指出,一垂直于滑动方向线的第二表面可以截断斜向滑动,构成「垂直阻挡截断斜向运动」的几何规则,预告了阻挡—截断—制动的复合机制。
  3. 第二公理确立了「拉、推、抗、止、压、撑、持」在相同距离与方向线条件下所需之力完全等价的原理,为静态分析中力的对称性与可逆性提供前提。
  4. 第二公理通过斜面、悬持、墙面三个例子展示了该等价性,并在墙面之例中以数字对比指出:当阻力小于施力时,平衡被打破,被作用体(如墙)将被推倒,从而引出「阻力」(résistance)这一概念。
  5. 两项公理联立,构成了后续讨论斜面、楔子、滑道、悬吊装置等具体机械所需的几何与力等价基础,是全篇力学论证的起点。

🔑 关键术语

  • puissance / 动力:在第一公理中指「主动施加的力」,在第二公理中与「force」互换使用,泛指任何能施力或受力的物理量。它既可指人、动物、风、水等主动源所施之力,也可指代与重物(poids)相对的主动施力一方。
  • poids / 重物:与「puissance」相对的概念,指受重力作用而被推动或悬挂的物体。在本节中,poids 常与 puissance 互换出现,强调力作用的载体可以是主动动力,也可以是被动重物,二者在本节语境中可视为同一物理量的两种形态。
  • ligne de direction / 方向线:物体受力或运动方向的几何直线。本节中该线决定表面与力之间的角度(垂直或斜向),是判断抗力与滑动行为的基准;同时也是第二公理中力的等价性能否成立的前提条件之一。
  • angle obtus / 钝角:大于 90° 的几何角。第一公理指出斜向受力时物体会沿表面滑向「钝角所在的一侧」,因为该侧表面在几何上「让出」更多,阻力较小。
  • plan incliné à l’horizon / 斜面:与地平线成某一角度的平面。第二公理用斜面上推与拉重物的等价性来阐明力的方向无关性,强调「同一方向线」是力等价的前提。
  • résistance / 阻力:第二公理墙面之例中提出,指表面或结构物对外力的抗衡量。当阻力等于施力时平衡成立;当阻力小于施力时,平衡被打破,物体被推倒,从而引出机械强度的概念。

s14 [描述性拆分] AXIOME III

第1段(P0084)

原文复述

AXIOME III.

中文讲解

本段仅为章节标题“第三公理”(AXIOME III),用以下文对小节作正式划分。标题以法语“AXIOME”命名,沿袭欧几里得式传统,标志着作者将提出的不是定理,而是一条在后续论证中可被直接援引、不证自明的基本前提。

第2段(P0085)

原文复述

En quelque lieu que l’on mette vne même puissance dans la ligne de direction, elle tirera ou pouffera également. Il en fera de même d’vn poids. Comme en la feconde figure des deux fuiuantes, foit que la puissance pendué au point B fur le bras A B, foit en B même, ou en D, ou en E, eftant la ligne de direction BDE, & la puissance toufiours pareille, elle tirera toufiours de même fur la balance BC. Quelques-vns doutent, non fans raifon, fi vn même corps pefant peferoit de même eftant plus proche, ou plus effloigné du centre de la terre, qu’eftant icy en la fuperficie. Mais quand il peferoit in-efgalement, rien ne feroit contre cet Axiome, auquel il eft queftion d’vn même poids, & non pas d’vn même corps pefant. Et fi vn même corps pefe plus en quelque lieu qu’en vn autre, en cette occafion il reprefente des poids differens. Il en eft de même quand la puiffance de quelque agent, comme d’vn boulet de canon, s’alentit en diuers endroits de la ligne de direction: car alors quoy que ce foit vn même agent, ce n’eft plus vne même puiffance.

中文讲解

本段是第三公理的完整陈述与界定。先提出公理本体:同一“力”(puissance)无论被放置在其作用方向线(ligne de direction)上的何处,对平衡所产生的牵引或推动都相等;随后用“图二”(la seconde figure des deux suivantes)作为图示,设定在方向线 BDE 上的 B、D、E 任意点悬挂同一力,皆使天平 BC 受到同样的作用——这就把抽象公理落实为可在图中检验的几何命题。

随后是一段反驳质疑的“防御性段落”。作者承认有人合理地怀疑:同一个重物若远离或靠近地心,是否会保持同样的重量?但他随即划清公理的适用边界——公理所谈的是“同一个重量”(vn même poids),而非“同一个重物”(vn même corps pefant);当重物因位置不同而实际重量变化时,它在力学上等同于不同的重量,因此并不动摇公理。这一区分是关键的:它把“物体同一性”与“力学意义上的重量同一性”拆开,预示着近代科学中“质量”与“重量”之辨。

末句将公理延伸至非重力的“施动者”(agent):以炮弹为例,若同一炮弹在方向线不同位置因空气阻力或运动耗散而“力”已减弱,则它虽为同一物体,已不再表现为同一“力”(puissance)。这进一步强化了公理中“同一 puissance”这一条件——只有当真正的“力”不变时,沿同方向线的等效性才成立。

综上,本段做了三件事:陈述公理、给出图示例证、并预先封堵两类可能的反例(重物因高度而异重、动体因阻尼而异力),从而确保公理的逻辑严密。

补充说明

“puissance”在十七世纪法语力学中既可指一般意义上的“力”,也可指静态悬挂的“重物”或“动力来源”;本段实际涵盖静态重物与动态施动者两类,作者用同一词,迫使读者注意他在公理中所指的是“力的同一性”而非“物体的同一性”。文中提到的“deux figures suivantes”提示需参照原书随后两幅图,本节范围内的论证无法脱离图示独立读懂。

第3段(P0086)

原文复述

Suppofant donc que la balance B C foit en equilibre, en la feconde figure, fi en lieu du bras A B on fubtituë le bras A D ; la balance D A C , de laquelle les bras font A D & A C inclinez l’vn à l’autre felon l’angle D A C , demeurera de mefme en equilibre , pourueu que la puiffance qui eftoit penduë en B foit połée en D , ou penduë au même point D par la chorde D E . On peut de même en lieu du bras A C fubtituer le bras A O , fuppofant que la ligne de direction du poids , ou de la puiffance C ,foit C O . Et ainfi on pourra lubtituer tel autre bras que l’on voudra qui aille du centre A iufques aux lignes de direction BE ou C O prolongées ou non . Et foit que les puiffances foient rofées fur les extremitez des bras ; foit qu’elles foient penduës aux laefmes ur tremitez par des chordes ; ou quelles foient połées au deffus des extremitez em des lignes fermes ; pourueu qu’elles tirent ,ou pouffent toufiours par les mefmes lignes de direction , elles tireront , ou poufferont toufiours efgale d’ent ,& feront equilibre de même qu’auparauant.

中文讲解

本段是对第三公理的应用与推广。前段确立“同一力沿同方向线作用等效”,本段进一步说明:当天平 BC 在图二中已处于平衡时,可用一个新臂(如 AD)替换原臂 AB,而新天平 DAC(两臂 AD、AC 在角 DAC 处倾斜)仍保持平衡,条件是原先悬于 B 的力被搬至 D,或用绳 DE 从同一点 D 悬挂。

随后这一推广被对称化:臂 AC 也可被替换为 AO,只要 C 处重量或力的方向线为 CO。于是结论被推向一般——“任何从中心 A 出发、直到方向线 BE 或 CO(无论是否延长)的臂”都可替换。这意味着平衡条件并不依赖于臂长或臂的倾斜,而只依赖于力所“沿的方向线”。

段末再次以穷举方式封堵反对意见:无论力是搁在臂端(极端)、用绳从同一端点悬挂、还是置于“坚固线”(lignes fermes)之上,只要它们始终沿同一方向线牵引或推动,作用即彼此相等,平衡亦如前。换言之,力的“作用方式”(悬挂、放置、刚性传导)在公理中无关紧要,唯一相关的是方向线是否一致。

本段的论证功能在于把第三公理从一个“点替换”命题升级为“臂替换”命题,并排除施力方式对等效性的干扰。这为后续用几何关系(如相似三角形、力矩分解)讨论静力学问题腾出了空间。

补充说明

所谓“lignes fermes”指刚性的、不可伸缩的杆或线,与可弯曲的“chordes”(绳)相对;作者以此区分力的传导媒介,进一步强调无论用何种媒介,只要方向线不变,等效性即成立。文中出现的 ł 等特殊字符为古法语印刷中“l”的特殊字形,应读作普通 l。

第4段(P0087)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段在原文版面位置上夹在两段法语力学论述之间,但其内容为常见的英语全字母句(pangram),不含任何与公理或力学论证相关的信息,明显属于排版或 OCR 流程留下的占位文本,不应被理解为正文主张。处理时应仅作版面提示,避免赋予其论证意义。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内未出现独立的脚注、图表题注或边栏文字;唯一可注意的版面要素是 P0087 的英语占位句(pangram),不属于正文内容。文中反复提到的“图二”(la seconde figure des deux suivantes)需参照原书相邻页中的插图方能完整理解,本节的所有几何说明(点 B、D、E、O,线 BDE、CO,角 DAC,天平 BC、DAC)均依赖该图。

💡 本节核心要点

  1. 第三公理的核心是“同一力沿同方向线作用等效”,与施力点在线上的具体位置无关。
  2. 作者明确将“同一物体”与“同一力”概念切开:公理所指的是后者的同一性,从而预先排除“重物因距地心远近而异重”“炮弹因运动耗散而异力”等潜在反例。
  3. 公理可从“点替换”推广为“臂替换”:只要新臂从同一中心 A 出发并指向同一方向线,天平平衡即可保持,无论新臂是否倾斜、是否延长。
  4. 力的传导方式(搁置、绳挂、刚性杆传)不影响等效性,唯一相关的是方向线是否一致——这是把公理几何化的关键。
  5. 本节通过“陈述—图示—反驳质疑—穷举例外”四步结构完成公理的严密化,为后续静态力学的几何论证提供前提。

🔑 关键术语

  • puissance:十七世纪法语力学术语,含义介于“力”“动力”“功率”之间。本节中既指静态悬挂的重物(如 B、D、E 处的悬重),也指动态施动者(如炮弹)。作者刻意用同一词涵盖两类对象,以使公理在两类情形中皆可援引。
  • ligne de direction:“方向线”,指力或重量作用的垂直(或倾斜)几何线。在本节中,方向线的一致性是判定两种施力情形是否等效的唯一标准,是公理几何化的核心概念。
  • balance en equilibre:“平衡的天平”,即两臂所受作用相互抵消而静止的状态。本节反复以“在平衡中”作为前提,证明只要沿同方向线替换施力方式,平衡即可保持。
  • corps pefant vs. même poids:“重物”同“同一重量”的区分。作者借此指出:公理所指的是力学量“重量”的同一性,而不是物体本身的同一性——即便物体同一,若其重量因所处位置不同而变化,则已构成不同的“poids”,不构成反例。
  • agent:“施动者”,即能施加力的物体(如炮弹)。本节用它与静态“poids”对应,把公理从静力学推广到动力学语境,说明“同一 agent”若在不同位置“力”已不同,便不再适用公理。

s15 [描述性拆分] SCHOLIE

第1段(P0088)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

此处以 Markdown 一级标题的格式出现,标示作品名《力学论著》(Traité de Mechanique)。它位于本节页面的最上方,作用相当于版面的题头(running title),提示读者以下内容出自同一部著作;它本身并不是本页独有的命题或论断,而是用以承上启下的版面标识。

第2段(P0089)

原文复述

SCHOLIE.

中文讲解

“SCHOLIE” 即拉丁语 scholium 的法语形式,指附在命题、公理或定理之后的说明性附注,用来补充推论、点出适用条件或例外情形,并构成新的独立命题。本节 SCHOLIE 以稍前确立的"第三公理"作为出发点,论证倾斜的等臂杠杆(即倾斜的天平)在何种条件下仍能与水平杠杆一样保持平衡。它在论证结构上承接前一段公理,是对该公理的一次具体应用性推演。

补充说明

在欧几里得、阿基米德以及十七世纪几何—力学著作的体例中,scholium 通常紧接在 proposition 或 axiome 之后,属于作者对命题的延伸说明或注释。

第3段(P0090)

原文复述

De ce troifiefme Axiome on peut facilement demontrer qu’en la balance inclinée, quand les bras font efgaux, les poids efgaux, ou les puifiances efgales, & les lignes de direction des puifiances, ou des poids, paralleles entre elles; il y aura toujours equilibrium, de mefmes que fi la balance eftoit horizontale. Car en la feconde figure des deux fuiuantes, foit vne balance inclinée B C, de laquelle le centre foit A, les bras efgaux A B, A C, & des puifiances efgales pofées par leurs centres aux extremitez des bras B, C, ou penduës aux mefmes extremitez par leurs lignes de direction, defquelles lignes l’vne foit B E, l’autre O C prolongée vers C, s’il en eft befoin; & que ces lignes B E & O C foient paralleles entre elles. Soit auffi la ligne D A O perpendiculaire aux deux lignes de direction, laquelle D A O reperfente vne balance horizontale, de laquelle les bras A D, & A O feront efgaux dans les triangles A B D, A C O, par la 26. Proposition du 1. d’Euclide. Puis donc que par le troifiefme Axiome la puifance B, ou vne autre penduë au point B fur le bras B A, pefe comme fi elle eftoit penduë au point D fur le bras A D: & la puifiance C, ou vne autre penduë au point C fur le bras C A, pefe comme fi elle eftoit penduë au point O fur le bras A O: & que les puifiances B, C font efgales, & les bras ou distances A D, & A O auffi efgales; les puifiances B, C contre-peferont & feront en equilibre, par le premier Axiome des Mechaniques d’Archimede. Il en fera de mefme fi B, C font des poids efgaux; pourueu que leurs lignes de direction foient paralleles entre elles, ce qui n’arrive pas aux poids qui pefent librement, defquels les lignes de direction font inclinées vers le centre de laterre: & pour cette raifon on peut demontrer qu’en la balance inclinée ayant les bras efgaux, & les poids efgaux, le bras qui eft panché emporte l’autre tant que la balance foit perpendiculaire à l’horizon: ce que l’on trouuera demontré en noître Mechanique.

中文讲解

本段是 SCHOLIE 的主体,论证在什么条件下倾斜的等臂杠杆仍然平衡。论证的逻辑链可拆为五步:

(1) 结论预告:作者先宣布——借助第三公理,可以方便地证明:倾斜的等臂杠杆,当两端所施加的力(或所挂的重量)相等,并且各自的作用线相互平行时,必定处于平衡,就像杠杆处于水平位置时一样。这一句为下文做铺垫,并把"作用线互相平行"作为关键的附加条件显式标出。

(2) 几何设置:在两幅附图中的第二幅里,取倾斜杠杆 BC,支点为 A,臂长 AB = AC;在 B、C 两端放置相等的力(或沿 BE、OC 两条作用线悬挂)。BE 与 OC 互相平行,且若需要可把 OC 延长至 C 之外。

(3) 等效水平杠杆的构造:作直线 DAO 垂直于这两条互相平行的作用线 BE、OC。由于 BE ∥ OC,DAO 同时垂直于二者,所以 D、A、O 三点共线;DAO 即对应一支水平杠杆。作者借助欧几里得《几何原本》第一卷第 26 命题(两角对应相等且任一对应边相等,则两三角形全等)说明:在直角三角形 ABD 与 ACO 中,斜边 AB = AC(已设等臂),直角 ∠ADB = ∠AOC = 90°,因此对应边 AD = AO——两条"虚拟"水平力臂长度相等。

(4) 运用第三公理化归:第三公理的本节用法是把一个力沿其作用线移动到该作用线上的另一点时,力的杠杆效应不变(按上下文第三公理通常被表述为:沿方向线移动施力点不会改变力对该杠杆所产生的效应)。据此,作用在 B 点的力等价于作用在 D 点的力,作用在 C 点的力等价于作用在 O 点的力。于是倾斜杠杆 BC 在力学上完全等价于水平杠杆 DO。

(5) 应用阿基米德第一公理得出平衡:在水平杠杆 DO 上,两端力 B、C 相等,力臂 AD = AO;按阿基米德《力学》中的第一公理(等重等距则平衡),两端力相互抵消,杠杆处于平衡。

(6) 重力情形的特例与例外:作者随即说明,若 B、C 是真实"自由悬垂的"重物,则它们各自的作用线(即铅垂线)都指向地心,并不互相平行——前文所用的"作用线平行"这一关键条件不再成立。由此可以推出一个相反方向的现象:在真正的重力下,倾斜的等臂天平即便两端等重,已下倾的那一臂会带着另一臂继续下转,直至杠杆与地平线垂直(即恢复水平)。作者承认这一情形下的完整证明写在另一部《力学》(“noître Mechanique”)之中,本节只是用当前的工具做了一次原则性的推导。

综上,本段在本小节中的功能是:以一条新近确立的公理为出发点,借助纯几何—力学手段把"倾斜杠杆"化归为"水平杠杆”,从而揭示"作用线平行"是倾斜杠杆能否保持平衡的真正决定条件,并借此区分人造作用线(人为让力沿平行方向施加)与天然重力作用线(指向地心)的不同行为。

补充说明

(1) 本段反复提及但未在此处展开的关键概念包括:“第三公理”——从本段对它的使用方式可读出其内容为"沿力的作用线移动施力点,力的大小及对杠杆的效应不变";“阿基米德力学第一公理”——等重等距则平衡(本段用它直接判定水平杠杆两端等力时处于平衡);“欧几里得《几何原本》第一卷第 26 命题”——两角对应相等且任一对应边相等则两三角形全等(本段借此由 AB = AC 推出 AD = AO)。(2) 段中所说"两幅附图中的第二幅"与"另见 noître Mechanique"提示:附图与重力情形下的完整证明均不在本节文字之内,而分别由书页插图和作者的另一部同名著作承载。(3) “troifiefme”、“efgaux”、“puifiances” 等拼写为十七世纪法语古籍常见用法或 OCR 形式,原文应读作 troisième、égaux、puissances,保留旧拼写以便与原书一致。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节除 P0088 的作品题头、P0089 的小节标题与 P0090 的正文外,没有脚注或边栏。但 P0090 正文明确援引两幅附图(“les deux figures suivantes”),并具体使用其中第二幅作为论证的几何场景;这些图位于本节文字之外,未在 source_paragraphs 中给出,读者需参看原书插图。此外,作者在段末提到另一部同名著作 “noître Mechanique”(作者本人的另一部《力学》),提示本节对自由落体情形下倾斜杠杆平衡的完整论证分散在两部作品之间,本节只是原则性推导。

💡 本节核心要点

  1. 本节的核心论断:只要倾斜的等臂杠杆两端力相等且作用线互相平行,它就与水平杠杆一样保持平衡;所用工具是"第三公理"加上欧几里得 I.26 与阿基米德力学第一公理。
  2. 论证策略是把倾斜杠杆化归为水平杠杆:作 DAO 垂直于两条平行作用线 BE、OC,把 B、C 两点的力沿各自作用线分别平移到 D、O。
  3. 几何关键在于利用欧几里得《几何原本》第一卷第 26 命题(两角对应相等且任一对应边相等则两三角形全等),由 AB = AC 推出 AD = AO,从而保证两条"虚拟"水平力臂等长。
  4. 第三公理是化归的合法性来源:沿作用线移动施力点不改变力的杠杆效应;它使倾斜问题在力学上等价于水平问题。
  5. 最终借助阿基米德《力学》第一公理(等重等距平衡),在水平杠杆 DO 上得出 B、C 两力互相抵消、杠杆平衡。
  6. 对于真实的自由悬垂重物,由于作用线指向地心而不平行,前述条件不成立;此时倾斜的等臂天平会持续倾倒直至与地平线垂直,作者提示完整证明见其另一部《力学》(“noître Mechanique”)。

🔑 关键术语

  • Scholie(SCHOLIE):拉丁语 scholium 的法语形式,指附于命题或公理之后的说明性文字,用以补充推论、点出适用条件或例外。本节用于在"第三公理"之后给出其在倾斜杠杆问题上的应用与限制。
  • Balance inclinée(倾斜天平 / 倾斜杠杆):不与水平面平行的杠杆;本节把它与水平的等臂杠杆作对照,研究其在两端等力、作用线平行时是否仍能平衡。
  • Ligne de direction(作用线 / 方向线):力或重力所沿的直线;本节反复强调两端力的"作用线互相平行"是倾斜杠杆平衡的必要前提,区别于自由重力下指向地心的情形。
  • Troisième Axiome(第三公理):本节反复援引但未在此处陈述的公理;按本段用法,其含义为:沿力的作用线移动施力点不改变力对该杠杆所产生的效应——正是它把 B、C 处的力等价地搬到 D、O。
  • Premier Axiome des Mécaniques d’Archimède(阿基米德力学第一公理):等重的力挂在等距处即相互抵消、杠杆平衡。本节借助它把化归后的水平杠杆两端等力问题直接判定为平衡。
  • 26. Proposition du 1. d’Euclide(欧几里得《几何原本》第一卷第 26 命题):两三角形若两角对应相等且任一对应边相等,则全等。本节在直角三角形 ABD、ACO 上使用它,由 AB = AC 推出 AD = AO,确保化归后的水平力臂等长。

s16 [描述性拆分] AXIOME IV

第1段(P0091)

原文复述

AXIOME IV.

中文讲解

这是本节的小节标题,标示"公理四"(AXIOME IV)。标题本身仅由法语词"公理"加罗马数字"IV"组成,开启了关于等重与等力在等距离、方向线相似倾斜条件下产生等效作用的基本命题。从序号"IV"可推断作者此前已给出三个公理,本公理为其中第四项。原文为法语,且公理序号也以法语形式给出,表明这是一部法语力学论著中的内文标题。

补充说明

AXIOME 是公理(axiom)的法语拼写形式;罗马数字 IV 表明这是作者为公理所编的第四项。

第2段(P0092)

原文复述

Des poids efgaux, & des puifiances efgales tirant, ou pouffant par des diftances efgales, tireront, ou poufferont efgalement: pourueu que les lignes de direction des poids & des puifiances foient femblablement inclinées (c’eft à dire qu’elles facent des angles efgaux) avec les diftances par lefquelles tirent, ou pouffent les poids & des puifiances. Et cecy est vray, foit que les poids tirent l’vn contre l’autre, ou les puifiances l’vne contre l’autre, ou les poids contre les puifiances. Comme en la troifiefme figure, qui est et la Propofition fuiuante, fi la puissance ou le poids K tire fur la distance CH par la ligne de direction HK; & qu’vne autre puissance efgale à K tire, ou pouffe fur la distance CA par la ligne de direction AO; les diftances CH & CA eftant efgales, aufquelles les lignes de direction HK & AO font femblablement inclinées, fcauoir perpendiculairement, les poids efgaux, ou les puifiances efgales, tireront, ou poufferont efgalement. De mefme fi fur les diftances efgales CA & CD tirent des puifiances efgales, ou des poids efgaux, par les lignes de direction AF & DG, faifant les angles efgaux CAF,CDG,ils tireront efgalement.

中文讲解

本段是 AXIOME IV 的完整陈述与示例说明,是该小节的核心内容。

公理的核心主张是:在相等的作用距离上,等重的物重(poids)与等力的动力(puifiance)若通过"同样倾斜"的方向线作用,则将产生相等的拉或推效果。这里的关键限定是"lignes de direction… femblablement inclinées"——即方向线与作用距离之间的夹角彼此相等(“angles efgaux”,作者随后用括号作出此澄清),从而保证两个作用的几何配置彼此相似。这是把"几何相似性"作为等效判据的根基。

为防止读者误以为公理只适用于某种特定情形,作者紧接着用"Et cecy est vray…"(“这同样为真……")并列了三种对立方式:物重对物重相拉、动力对动力相拉、物重对动力相拉。三分法的用意在于:公理不仅在同类作用者之间成立,也跨越 poids 与 puissance 两类不同作用者,从而后续命题中出现的任何组合都可援引此公理。

随后以"troifiefme figure”(即紧随本公理之后的下一命题中所附的图)为参照,给出两组示例:

  • 第一例:动力或物重 K 通过方向线 HK 作用于距离 CH;另一等于 K 的动力通过方向线 AO 作用于距离 CA。CH = CA,且 HK、AO 与各自距离"垂直地"(fcauoir perpendiculairement)倾斜,亦即"同样倾斜"的一种特例;于是等重或等力作用相等。
  • 第二例:在相等距离 CA 与 CD 上,等动力或等物重分别通过方向线 AF 与 DG 作用,形成相等的倾角 ∠CAF 与 ∠CDG。两者亦拉得相等。

两例由"垂直倾斜"(perpendiculairement)推广到任意相等倾角,显示公理既适用于垂直情形,也覆盖一切"几何相似"的方向配置。从论证结构看,这是一条"相似条件 → 相似结果"的原则,正是后续命题可以借助方向线倾角把倾斜受力化归为已知垂直情形的关键基础。本段以"tireront efgalement"收束,强调结论是"作用相等",而非仅仅"位移相等"或"速度相等"。

补充说明

段中"poids"(物重)与"puifiances"(动力)在公理陈述与示例中均被并列、对称地使用,表明作者把它们视为可类比的作用者;“troifiefme figure"与"Propofition fuiuante"指的是紧随其后的下一命题及其插图;第一例中的"fcauoir perpendiculairement”(即垂直地)是"femblablement inclinées"(同样倾斜)的一种特例,第二例则把该条件推广到任意相等的倾角 ∠CAF、∠CDG。

第3段(P0093)

原文复述

A ij

中文讲解

这是本页底部或版心处的印刷署名标记(signature)。在传统印刷工艺中,此类标记用于装订时把印张按正确顺序集合,其中"A"指第一印张(A gathering),“ij"表示该印张的第二个折页(按旧式编号,“i"为第一折页,“j"通常被跳过,“ii"或"ij"表示第二折页)。它不是正文内容,仅为版面/装订工艺的副产物,对理解公理内容没有影响。

第4段(P0094)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

这是著名的全字母句(pangram)“The quick brown fox jumps over the lazy dog.",它包含英文字母表中的全部 26 个字母,常被用于字体展示、OCR 测试或排版占位。从其出现在本节末尾的位置来看,该句并非原文内容,而是扫描或 OCR 过程中引入的噪声,或是页面边缘/页脚处的排版残留。它与 AXIOME IV 的论证毫无关联,阅读时应予忽略。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • AXIOME:公理(axiom)的法语形式,本节标题即"公理四”,标示作者为该命题所编的序号。
  • poids:重物、物重。在本公理中与 puissance 并列、对称使用,代表被拉动或推动的重物。
  • puifiance(OCR 形式,对应 puissance):动力、力。本公理中与 poids 并列使用,二者在本节被视为同类作用者,公理对它们同等适用。
  • lignes de direction:方向线。指物重或动力实际作用方向所沿的直线,是判断"同样倾斜"的参照对象。
  • angles efgaux(angles égaux):相等角度。本公理中的"同样倾斜"被明确解释为方向线与作用距离之间所成角度彼此相等。
  • diftance(distance):作用距离。本公理中的"等距离"指物重或动力所作用通过的线段长度彼此相等,是等效判据的几何条件之一。

s17 [描述性拆分] SCHOLIE

第1段(P0095)

原文复述

SCHOLIE.

中文讲解

这是本小节的标题,单独成段,原文仅一词 “SCHOLIE."。“Scholie”(来自拉丁文 scholium,注释、附注)在当时的数学与力学著作中表示对前一命题或定理所做的额外说明、解释或限制,往往用于澄清论证的细节、回应可能的反对意见、或演示原理的应用。本节以"SCHOLIE.“开头,标志作者即将在命题之外补充一段长解释:本小节的功能是围绕"第三公设”(troisième axiome)的应用做一次展开说明。

第2段(P0096)

原文复述

D’autant que la demonstration de la Proposition fuiuante depent principalement de ce troifiefme Axiome, & que ceux qui n’ont accouftumé de le confiderer qu’en la balance parallele à l’horizon, ayant les bras efgaux, aux extremitez defquels font attachez ou pendus des poids efgaux, pefans hibrement & fans contrainte; pourroient faire quelque difficulté fur le moyen par lequel nous l’appliquons à noître demonstration; nous auons iugé qu’il feroità propos de l’expliquer plus au long, eftant affeurez qu’il n’y aura perfonne qui apres l’auoir bien entendu, ne confelle qu’il eft entierement vray felon la commune cognoissance, ce qui eft requis à toute verité que l’on pofe pour principe d’vne demonstration.

中文讲解

本段是整段 scholie 的导言,说明为什么要写这一长段补充。作者提出三点判断:第一,紧接着的命题的证明主要依赖"第三公设”;第二,那些只熟悉该公设在"与地平线平行的秤”(即水平秤)上的标准应用——也就是秤臂等长、两端各挂相等的重物、自由且无约束地下垂——的读者,可能会对作者把该公设"以新方式"应用到命题证明之中产生疑虑(“faire quelque difficulté”);第三,因此作者判断应该更充分地解释这一应用。作者断言:只要读者真正理解了这一扩展形式,将会承认它完全符合"commune cognoissance”(常识/共同认识),而这种"常识"恰恰是任何被立为原理的真理所必需具备的合法性条件。

理解要点:作者把"commune cognoissance"作为原理合法性的判据,这并非修辞,而是把他的力学原理建立在读者直觉可接受的基础上——这一点与同时代的科学方法论(强调"清楚明白的知觉"或"自明之理”)相一致。同时,作者坦白承认他即将使用一种"非标准"的平衡情形,并主动预防读者的困惑,这种论证风格是斯泰维(Stevin)式几何静力学著作的典型做法:在引入复杂器械(如绕臂绳索)之前,先在熟悉的水平秤上论证其力学含义。

补充说明

作者在原文里以"troisième Axiome"指代前一节已建立的一条公设;本段不直接复述该公设的形式内容,而只说命题证明对它有"主要依赖”。“commune cognoissance”(共同认识、共识)在这一节被用作判定"立为原理的真理"是否合格的判据,本节内部即可定位。

第3段(P0097)

原文复述

Soit donc premierement vne balance horizontale BC, de laquelle le centre foit A, & les bras efgaux AB, & AC: & fur le bras AB au point B foit atta- chée la ligne BE, à laquelle pende la puissance E. Plus fur le bras AC foit vne

中文讲解

本段开始正式构造一个装置模型(constructio),为后续推理提供对象。内容有四点:

  1. 假设一根水平的秤(balance horizontale)BC,中心在 A;
  2. 两条秤臂 AB 与 AC 等长(“bras efgaux”);
  3. 在秤臂 AB 的端点 B 处附上一条线 BE,自其下悬"动力"(puissance)E;
  4. 在秤臂 AC 上另设一线(即下文将要续写的部分——chorde AC 的一部分)。

“Soit donc premierement”(“故先设”)表明这是一次新的几何-力学设置(hypothesis),即将给出的是论证的舞台。“balance horizontale"是经典的天平/杠杆情景;“puissance E"即悬挂在 B 处、自由下垂的力 E。作者用"puissance"而非"poids”,这是有意为之后区分"实际重力"与"作用到臂上的力"预留余地。

注意原文中的连字符换行(“cen-\ntre”、“atta-\nchée”)是 17 世纪印刷排版的常见分词断字,并非原文意义中断,复述时按印刷版保留。

补充说明

本段与下一段(P0099)共同完成装置构造,中间夹一幅图(P0098)。两者之间应理解为同一句话的延续——P0097 的末尾"sur le bras AC soit vne"在 P0099 开头由"autre ligne AC…“接续而成一段完整的描述。

第4段(P0098)

原文复述

第14页图像或乐谱示例

中文讲解

本条是图像占位符,位于 P0097 与 P0099 之间。位置在 P0097 所述"水平秤 BC,中心 A,两臂等长"的设置描述与 P0099 对 AC 臂上"另一条线 AC"的说明之间,因此可判断该图的作用是直观呈现刚刚构造出的平衡装置——一根两臂等长的水平杠杆,E 挂在 B 端,D 通过柔性绳挂到 C 端,K 通过同一根绳挂到中心 A。具体的图注与图形细节由于 OCR 数据中未保留内嵌图像,因此"需查看原图"以确认。

补充说明

无额外补充(仅可确认其在文中的版式位置和上下文联系,具体图样须查阅原书第 14 页插图)。

第5段(P0099)

原文复述

autre ligne AC reprefentant vne chorde parfaitement flexible&fans poids, laquel- le foit recourbée par deffus l’extremité C, puis pendeli- brement iufques en D, au- quel lieu elle fouftienne la puiffance D. Soit auffi la mef- me chorde C A recourbée par deffus le centre A, au- quel lieu pendant libremér, elle fouftienne la puiffance K capable de refifter à la puiffance D, & d’empefcher qu’en tirant elle n’emporte la chorde AC, la faifant cou- ler & gliffer par deffus le bras

中文讲解

本段接续 P0097 中未写完的句子(“Plus sur le bras AC soit vne” → “autre ligne AC…"),完成装置的另一半构造。要点逐条:

  1. 在秤臂 AC 上另设一条"线 AC”——但此线并非普通绳索,而是"完美柔软且无重量的绳(chorde parfaitement flexible & sans poids)"。作者特意强调"无重量"与"完全柔软”,目的是把这条绳理想化为"只传递拉力、不贡献重力、不影响平衡"的纯力学连接;
  2. 该绳在秤臂的端点 C 处弯折,然后自由下垂到 D,并在 D 处悬挂"动力 D”(puissance D);
  3. 同一根绳 CA 在秤的中心 A 处也弯折过来,自由下垂挂住"动力 K";K 的角色是能够抵抗 D 的拉力、并防止 D 拉动时把整根绳 AC 沿秤臂"带走",即不让绳在 C 与 A 之间滑动或滑脱。

因此整个 AC 臂上的复合装置是:臂上覆盖一段无重的理想绳,绳的两端分别在端点 C 和中心 A 处绕臂弯折下垂,分别悬挂动力 D(外端)和动力 K(中间)。作者构造这个看似复杂的复合装置,是为了制造一个特殊情形:动力 D 看上去是通过"绕臂绳索"而非"直接挂载"对臂施加作用,于是读者可能会问:D 通过这种悬挂方式对臂产生的下压力,是否还等于 D 自身的重力?本小节后半段(P0100)即回答此问题。

补充说明

本段描述的理想绳"chorde parfaitement flexible & sans poids"是 17 世纪几何静力学常用的理想化元素;它在 P0100 中将被论证为"不贡献额外动力",因此可在推理中视同几何线段。

第6段(P0100)

原文复述

A C. Par ce moyen les deux puifances K, D ne pourront, en tirant l’vne contre l’autre, faire couler la chorde AC de part ny d’autre du bras AC. Il est donc clair par la commune cognoissance, que les bras AB & A Ceftant efgaux, fi les puifances E, D font efgales, & les lignes de direction BE, & CD paralleles, la balance BC demeurera en equilibre. Car la puiffance K penduë au centre A, n’adioufte rien au mouvement de la balance, mais feulement fert d’arreft pour empefcher que la puiffance D n’emporte la chorde DC A; & fait que la puiffance D par ce moyen eft contraincée de pefer fur le bras AC, & faire equilibriuma avec la puiffance E fur le bras AB. Autrement fi la puiffance K lachoit la chorde K AC D, la puiffance D emporteroit la même chorde, la faifant couler par deffus le bras AC, & en mefme temps la puiffance D ne pefant plus fur le bras AC, la puiffance E emporteroit la balance: mais la puiffance D eftant retenuë fur le bras AC par la puiffance K, elle fera equilibre, & contre-pefera à deux autres, fcauoir à la puiffance K, qui l’empefche d’emporter la chorde; & à la puiffance E, qui l’empefche d’emporter la ba

中文讲解

本段是整段 scholie 的论证主体,分三层推进:

第一层(“Par ce moyen … de part ny d’autre du bras AC”):先陈述一个"反事实"结构上的事实——由于 K 与 D 在绳两端彼此相拉,绳 AC 不可能从秤臂的任一侧滑出。这是为后面的等效论证做铺垫。

第二层(“Il est donc clair par la commune cognoissance … en equilibre”):正式结论。“按共同认识显然可知”——只要 AB 与 AC 等长(秤臂等长)、E 与 D 之力相等(“les puissances E, D esgales”)、BE 与 CD 的"方向线"(lignes de direction)平行,则秤 BC 处于平衡。这个结论刻意用读者熟悉的"等臂等重水平秤"形式写出,是把"绕臂绳索"这种看似陌生的装置的力学效果,等同翻译回读者直觉上认可的标衡量。

第三层(“Car la puissance K … d’emporter la ba”,原文于此句末尾截断于"la ba",推测接续词应为"balance"):这是对第二层结论的因果性论证(“Car …")。作者用反证法说明 K 的真实力学角色:

  • K 悬在中心 A 上,本身"不为平衡的运动增添任何东西”(“n’adiouste rien au mouvement de la balance”),只起"arreft"(止动、阻挡)作用;
  • 它阻止 D 把绳 DCA 拉走,使得 D 不得不压在臂 AC 上,因而能与 E 在 AB 上构成平衡;
  • 反之(“Autrement”),若 K 放开 KACD 这段绳,D 会把绳拉离臂 AC,D 同时不再对臂 AC 施压,于是 E 单独压 AB 使秤倾斜——也就是不平衡;
  • 因此 D 被 K 留在臂 AC 上的同时,D"反作用于两个对手"(“contre-pefera à deux autres”):一是阻止它把绳拉走的 K,二是阻止它把秤压偏的 E。

这一段的论证要点是:把"绕过秤臂的无重绳上的悬挂物"还原为"直接挂在秤臂端点的力"——也就是论证了"通过绕臂绳索悬挂的力,在力学效果上等同于直接悬挂"。这是后续命题(如斜面论或流体静力学悖论)所需的关键过渡。原文在"la ba"处断句,下文应为"balance"(被 E 压偏),但因本节边界止于此,未在输入范围内,故本段复述与解释按断句处为止。

容易误解处: (a) K 看似同时"挂在"臂上又有"动力",似乎也参与平衡。作者明确强调 K 只是止动(“arreft”),并不向秤臂添加额外动力;其力学身份是"防止绳滑动"而不是"提供第三个下压力"。 (b) 平衡的对象是"两端挂载力 D 与 E",而不是"三力 D、E、K"。这一点是本段论证的关键。

补充说明

原文末尾"d’emporter la ba"明显是排版/OCR 截断(应为"d’emporter la balance"),但因本节边界止于 P0100,故按原文截断处复述而不补全。“lachoit"为"lâchoit”(松开、放手)之古体拼写;“equilibriuma"明显是"equilibrium/equilibre"之 OCR 误读,本段按原文拼写保留。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节无脚注、边栏或额外图表说明。P0098 为页内插图占位符,应位于第 14 页 P0097 与 P0099 之间,用于直观显示 P0097–P0099 所构造的水平秤装置(中心 A、两臂等长 AB 与 AC、E 悬于 B、K 与 D 通过无重柔绳绕臂悬于 A 与 C)。本节正文末尾(P0100)出现排版/OCR 截断(“la ba…",推测为"balance”),未在本节输入范围内,故不补全。

💡 本节核心要点

  1. 本节标题 “SCHOLIE” 表明其功能是对前一条命题所用第三公设的展开说明,而命题本身的证明与论证则位于本节之外的下文。
  2. 作者主动承认第三公设的应用方式与读者熟悉的"水平等臂秤、等重两端悬挂"标准情境不同,因此以一段 scholie 专门证明:在新装置下,公设仍 “按共同认识”(commune cognoissance)成立。
  3. 作者构造的装置关键元素是:一根无重且完美柔软的绳(chorde parfaitement flexible & sans poids)绕于秤臂 AC,分别在端点 C 和中心 A 处下垂悬动力 D 与 K;其作用是把 “通过绕臂绳索悬挂” 的力与 “直接悬挂在秤臂端点” 的力在力学效果上等效化。
  4. 作者用反证法确立动力 K 的纯 “止动”(arrest)身份:K 本身不向秤臂添加额外动力,仅防止 D 把绳拉离臂 AC,因此 D 不得不压在臂 AC 上并与臂上的 E 形成平衡;由此推出 “AB = AC、E = D、BE ∥ CD ⇒ 平衡”。
  5. 本节的论证为后续命题(应当涉及斜面或流体静力学的核心论证)提供关键的力学等效步骤:用复合绳索装置,把新情形的平衡问题转化为读者熟悉的等臂等重秤的平衡判断。

🔑 关键术语

  • Scholie:拉丁文 scholium 之法语形式,意为 “附注、注解”。在此书中位于一条 Proposition 之后,用于补充解释其证明所用之公设或原理的应用。本节即围绕 “第三公设” 在新装置上的应用做扩展说明。
  • troisième Axiome(troifiefme Axiome):第三公设,指前文已建立的一条关于平衡的基本命题。本节不重述其形式内容,而强调:紧接其后的 Proposition 的证明主要依赖它,且作者准备以一段 scholie 详释其应用方式。
  • balance parallele à l’horizon:与地平线平行的秤,即水平秤;指秤臂 AB、AC 处于水平位置的标准等臂天平,是读者熟悉的经典平衡装置。本节把它作为新装置的 “参照情形”。
  • commune cognoissance:共同认识、共识。在本节中被作者作为 “立为原理的真理” 的合法性判据——任何被设为原理的命题,都应在读者凭借日常经验与直觉可接受的意义上为真。这一判据也支撑本节 “等臂等重 + 平行方向线 ⇒ 平衡” 之结论。
  • chorde(parfaitement flexible & sans poids):绳索,此处特指 “完全柔软且无重量” 的理想绳。它只把两端悬挂物的拉力传递到秤臂,自身既不贡献重力也不贡献刚度,是 17 世纪几何静力学常用的理想化元素。本节正是借助它的这一性质,把 “绕臂悬挂” 与 “直接悬挂” 在功能上等价。
  • puissance:动力、力,文中用于称呼悬挂在绳端或秤臂端点处的重力/拉力(如 puissance E、puissance D、puissance K)。其表述刻意区别于 “poids”(重物),为后续讨论 “绳端拉力” 与 “直接对臂的压力” 之间的等效关系预留概念空间。
  • arrest(arreft):止动、阻挡。本节将 K 的角色明确定义为 “arreft”:它仅仅阻止 D 把无重绳 DCA 拉离臂 AC,本身不向秤臂添加额外的下压力或转动效应。这一界定是本节论证的关键步骤——否则读者可能误以为 K 也参与平衡。
  • lignes de direction BE & CD paralleles:方向线 BE 与 CD 平行。“ligne de direction” 是当时表示 “力的作用方向” 的术语;在本节中专指悬挂线 BE、CD 的方向(即铅垂方向)。把 “BE ∥ CD” 作为平衡的附加前提,意味着两端悬挂物的重力方向一致,是经典等臂秤的力学条件之一。

s18 [描述性拆分] 在斜秤、阻停与固线上保持平衡的多种方式

第1段(P0101)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是该页顶部的章题”# Traité de Mechanique."(《力学论》),在排版层级上属於最高级标题,标示以下正文归属於这部《力学论》著作。本节正是在此著作框架下讨论天平平衡问题,作者拟在此框架下系统列举各种保持平衡的力学装置。

第2段(P0102)

原文复述

lance. Et quand E, K, D feroient des poids dispofez, & proportionnez comme les puillances, ils enfuiuroit le même effet: mais nous nous sommes feruis des puillances, defquelles auffi nous nous feruirons par tout cy-apres, pour être plus generales, & plus propres à noître deffein, parquoy ce que nous durons d’elles foit auffi entendu des poids.

中文讲解

本段承接上一页末尾未完的句子(首词"lance.“即上页"ba-lance"一词的尾巴)。作者在此声明一个论证安排:若 E、K、D 三个量按力的比例配置为重物,也会产生同样的效果,但作者此后一律以"力”(puissance)而非"重物"(poids)作为讨论对象,因为力更具一般性、更适合其写作目的。本节理解的关键是:作者在此明确宣告一个术语替换原则——凡下文关于"力"的论述,也都适用於"重物"。这是一个简化论证的安排,让后文只需对"力"建立规则,便可自动迁移到"重物"的情形。

补充说明

开头的"lance.“是上一页断句的残留,表明此段是接续性文字,开头实接前页;不应将其视作独立词。

第3段(P0103)

原文复述

Or en quelque point de la chorde A C que l’on mette en lieu de la puissance K v’ne autre puissance; qui retienne la même chorde qu’elle ne foit emportée par la puissance D, cette puissance fera le même effet que la puissance K: cómo si la puissance est poée en A tenant la chorde: ou fi la chorde CA eftant prolongée directement vers A iufques en I, même au delà de la balance, vne puissance la retient par le point I, ou par tel autre point que l’on voudra, elle fera la même chose que la puissance K, par le second Axiome: puis que c’est la même ligne de direction A C par laquelle la puissance K, ou I retient la chorde A C. Ce fera la même chose fi la puissance retient la chorde A C entre les points A,C, comme par le point F, par le même second Axiome.

中文讲解

本段提出一个关键等价定理:只要沿同一方向线 AC 牵住该绳,无论这另一"力”(puissance)被放在 AC 上的何处——例如置於 A 点、把 CA 向 A 方向延长至越過天平的 I 点、或在 A 与 C 之间的 F 点——它都与原本的力 K 等效,依据是"第二公理"(second Axiome):同一方向线上的牵、拉、阻、抵皆同义。本段为后文引入"挡块"(arrest)作铺垫:只要保持在同一方向线上起作用,“牵拉"就可以被换成任何其他形式的"阻挡”。其教学意义是:力的作用点位置并不重要,方向线才是关键,这正是经典力学中"力的可传性"思想的一种早期表述。

补充说明

“second Axiome"指作者在前部所建立的第二公理;本节反复以"同一方向线(même ligne de direction)“作为援引理由,但未重述公理全文。

第4段(P0104)

原文复述

Que fi en lieu de puissance, pour retenir la chorde AC, on fe fer d’vn arreft au quel la même chorde foit attachée, l’arreft fera la même chofe que la puissance, par le fecond Axiome. Pour exemple fi au pilier AO, qui louftient la balance, est attaché l’arreft P, auquel foit liée la chorde CAP; ou fi la même chorde est arreftée au centre A, ou fi eftant prolongée, elle est arreftée au point I, ou fi elle est liée au point F; foit que l’arreft tienne à la balance, ou non, l’arreft fera, en etenant la chorde, & l’arreftant, ce que la puissance K faifoit auparauant en pefant & tirant par la même chorde, & la balance demeurera en equilibre, comme elle efoit. Poisons mefmes que l’arreft F, auquel la chorde C Feft liée, ne tienne pas à la balance, mais à vne ligne droite, comme FG, parallele au bras AC, laquelle ligne FG foit ferme, & ne puille plier, & qu’elle foit retenuë au point G par vne puissance qui l’appuye, & l’empefche, en l’arreftant, de reculer, & eftre emportée vers G par la force de la puissance D tirant par la ligne DC F; cette ligne FG eftant ainsi appuyée & arreftée par la puissance G, retiendra la chorde au point F, de même qu’elle feroit retenuë par la puissance K tirant par la chorde KA F, par le fecond Axiome; puis que c’est la même chofe de tirer, que de pouffer, arrefter, & refifter par vne même ligne de direction CFA. Et quand la ligne ferme FG ne feroit pas arreftée par vne puissance au point G; mais qu’elle feroit appuyée perpendiculairement contre vne superficie ferme, comme GH, fur laquelle, par confequent, elle ne peut gliffer; cette superficie HG fera le même effet en refittant à la ligne FG, que faifoit la puissance en G, & partant le même que la puissance K par le fecond Axiome, & par ce que nous en auons deduit cy-dessus. Aimfi la chorde DC retenuë par la ligne GF, fera toujours empfechée de gliffer & couler fur le bras AC, & la balance fera maintenuë en equilibrium: & ce pendant la puissance D tirant par la chorde DCF, fera le même effort contre l’arreft F, & contre la ligne FG, & partant contre la superficie GH, qu’elle faifoit auparauant tirant par la ligne DCAK, contre la puissance K, ce qui eft clair par le fecond Axiome.

中文讲解

本段是本节的核心论证,将"力"的概念进一步扩展为"挡块”(arrest),分三层逐步泛化:

第一层——基本情形:用"挡块"代替"力"牵住绳 AC;挡块可以挂在支柱 AO 上的 P 点,也可以装在天平中心 A、延长线上的 I 点,或 A 与 C 之间的 F 点;无论挡块是否连於天平本身,只要它能"挡住"并"勾住"绳 AC,便等效於原来以重物方式牵拉的力 K,天平因此保持平衡。

第二层——间接刚性杆:将挡块 F 接到一条刚性直线 FG(与臂 AC 平行、不可弯折),由另一力 G 顶住 G 点,使 FG 不能被 D 沿 DCF 方向拖走;FG 因此在 F 点等效地把绳拉住,等效於力 K 通过绳 KAF 牵拉,依据仍是第二公理(同向线上的拉、推、阻、抵皆同义)。

第三层——固面支撑:更进一步,连 G 点的力都可省去,只要刚性线 FG 垂直抵在一块固定平面 GH 上而不滑动,固面 GH 对 FG 的反力就等效於原来在 G 处的力,再等效於 K。

结尾总结:绳 DC 一旦被 GF 线拉住,便不会再沿臂 AC 滑动,天平保持平衡;同时 D 通过绳 DCF 作用於挡块 F、线 FG、固面 GH 的力,与先前通过 DCAK 作用於 K 的力完全相同,这一切都归结於第二公理。

本段的论证意义是:作者以"同一方向线上的力等效"为公理,把天平一端所有可想到的固定方式——重物、挡块、刚性杆、固面——都化归为同一类"阻力”,由此证明无论采用哪一种约束方式,只要方向线不变,平衡条件不变。这是把静力学问题高度抽象化的典型做法,也是本节标题"保持平衡的多种方式"所对应的主体内容。

补充说明

本段里的"arreft"即今法语"arrêt"(挡块、止动器);“equilibre"指平衡。本段反复援引"second Axiome”,说明本节论证完全建立在先前已建立的方向线等效原理之上。

第5段(P0105)

原文复述

Maintenant que la balance BC, qui auparauant eftoit horizontale, foit inclinée comme on voudra, le bras A C estant baiffé, & les mefmes puifances E,D demeurantes librement penduës par les lignes CD & BC,que nous fuppofons estre paralleles: & que pour empelcher que la chorde A CD ne glifs

中文讲解

本段开启新情形的讨论:原本水平的平衡 BC 现在被任意倾斜,使臂 AC 下垂,但两侧的力 E、D 仍各自自由悬垂於绳 CD 与 BC 上,作者预设 CD 与 BC 互相平行;接着要讨论的是:如何防止绳 ACD 在倾斜的臂 AC 上滑动。本段在原书此处句末被截断(“glifs"未完),下文应接续至下一页。

本段的教学意义在於提出一个新的研究设定:从"天平水平"过渡到"天平任意倾斜”,但保留重物自由悬垂、并假设两侧悬线互相平行的理想化条件。这是把上一段的"多种保持平衡方式"推广到非水平天平的关键转折,也对应了本节标题中"在斜秤……保持平衡"这一限定。

补充说明

“glifs"在本段末尾被截断,是原文印刷中跨页未完的标志,说明该句将延续到下一页;不应在释读时补全或猜测。

第6段(P0106)

原文复述

A iij

中文讲解

“A iij"是该页页脚的印刷折页记号(signature),表示本张属於装订分组"A"的第三叶(“iij"是古体数字 3 的写法)。它是版面标识,并不承载正文内容,仅供装订工识别各张纸张顺序之用。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内的非正文附加材料:未见独立脚注或独立图说;其全部图示信息(绳 AC、挡块 P、F、刚性线 FG、固面 GH、支柱 AO、力 E/K/D 等)均直接嵌於正文叙述之中,由文字本身指明位置关系;正文末尾的"A iij"是印刷折页记号,属於版面标识而非正文内容。

💡 本节核心要点

  1. 作者明确以"力”(puissance)取代"重物”(poids)作为通用讨论对象,并声明凡关于力的论述同样适用於重物,以此简化论证。
  2. 本节反复援引"第二公理”——同一方向线上的拉、推、阻、抵皆等效——作为全部等价变换的根据。
  3. 力可沿同一方向线上的任意位置(A 点、延长点 I、中间点 F)施加,等效於原力 K;作用点位置不重要,方向线才是关键。
  4. “挡块”(arrest)作为力的等价物可取代重物,无论其是否附著於天平本身,只要挡住并勾住同一绳即可保持平衡。
  5. 论证被进一步泛化:通过刚性直线 FG(与臂 AC 平行)再通过固面 GH 的支撑,可层层替代力的作用,把任何能在同方向线上提供阻力的结构都化为等效约束。
  6. 节末开启新情形——把原水平的天平任意倾斜,但保留两侧悬线平行的理想条件,并由此引出对斜秤上保持平衡问题的后续讨论。

🔑 关键术语

  • puissance:“力"的旧法语词;本节中指能牵引绳索以维持天平平衡的任意主动作用,作者明确声明此后一切关于力的论述同样适用於重物(poids)。
  • poids:“重物”;在本节中被作者刻意替换为更具一般性的"力”,但作者同时声明凡论力之处亦可理解为重物,使两者在本节论证中等价。
  • chorde:“绳”,本节特指连结天平中心 A 与外力 K 的绳 AC,以及延长后通过 D、F 等点的同一条绳;其在论证中始终被视作沿同一方向线传递力的载体。
  • second Axiome(第二公理):作者在前部建立的力学公理,本节中以"同一方向线(même ligne de direction)上,拉、推、阻、抵皆等效"的形式被反复援引,是把力、挡块、刚性杆、固面相互替换的逻辑根据。
  • arrest / arreft(挡块、止动器):本节用以替代"力"的概念,指固定於某处的硬块或扣件,使绳被勾住而无法滑动;作者论证其与同等位置上的力完全等效。
  • ligne de direction(方向线):力的作用方向所在的直线;本节论证中所有等价变换都以"作用沿同一方向线"为前提,是本节全部推理的几何核心。
  • equilibre(平衡):本节结论性状态:在各种力、挡块、刚性杆、固面的等价替代下,天平仍维持不动,即处於平衡。
  • A iij:印刷折页记号,标示本张属於装订分组 A 的第三叶,仅为版面与装订标识,无正文内容。

s19 [描述性拆分] 将平衡分析推广到斜秤与固线支撑

第1段(P0107)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是版面上的页眉栏目标题,写明本作品为《力学论》(Traité de Mechanique),与该作者此前各页一致。原文以这一行作为页面起始的标志,本身不包含任何论说。

第2段(P0108)

原文复述

elle coule par dessus le bras AC, elle soit retenuë par la puissance K suffisante pour ce faire ; ou que la mesme chorde soit retenuë par l’arrest P, ou liée en A, ou en I, ou en F, ou qu’elle soit attachée par la ligne ferme FG arrestée par une puissance en G, ou appuyée perpendiculairement contre une superficie ferme, comme GH, sur laquelle elle ne puisse glisser, le tout comme auparavant en la balance horizontale ; il est clair que la puissance E sera encore equilibre contre la puissance D, car l’inclination de la balance ne peut apporter aucun changement à l’equilibre, les autres choses estant disposées de mesme, par le Scholie du troisiesme Axiome.

中文讲解

本段是上一段论证的延续,列举了一系列阻止绳子(或负载)在斜秤臂 AC 上滑动的手段:可用一足够大的力 K 来拉住该绳;也可用掣子 P 来卡住;也可在 A、I、F 三处任一点把绳系住;也可用一根刚性直线 FG,并在 G 处加以固定力,使绳紧系于此;还可让绳以直角(perpendiculairement)紧贴一个固定光滑面 GH,使其无从滑动。作者断言,凡此种种阻止滑动的安排,与水平秤上讨论过的情形相同——只要其他条件不变,斜秤的倾斜本身不会改变平衡。这一结论援引的是「第三公理的注释」(Scholie du troisiesme Axiome)。本段在小节中承担的功能是:先把斜秤与水平秤之间产生差异的所有可能来源(即「负载如何挂在臂上」「如何防止滑动」)逐一排除,从而把斜秤问题归约为已知的水平秤问题。这是一种「排除差异法」的论证策略。

补充说明

本段首句以「elle coule par defius le bras AC」起头,显然接续前页未完句子(P0107 之上)。所援引的「第三公理的注释」属前文已建立的原理,本段只是援引而非重新证明。

第3段(P0109)

原文复述

Et quand la puissance D en lieu d’estre penduë par la ligne CD, seroit posée sur le bout de la balance CB, ayant son centre de pesanteur au point C, elle pesera de mesme sur le bras AC, qu’estant penduë, & sera equilibre avec la puissance E penduë à la ligne BE, ou bien attachée par son centre de pesanteur à l’extremité B, pourveu que les lignes de direction CD, & BE demeurent tousiours les mesmes, ce que nous supposons.

中文讲解

本段补充一个替代设定:原本通过悬挂线 CD 挂在秤臂端点 C 上的力 D,可以改为「直接搁置」在秤臂 CB 的末端,只要其重心落在 C 点;它对臂 AC 所施加的向下压力,与悬挂方式相同。同理,挂在线 BE 上的力 E,也可以改为通过其重心附着在端点 B 上。只要两条「方向线」(lignes de direction)CD 与 BE 始终保持不变——这是作者明确假设的——两端就能保持平衡。本段的关键在于:作者把力的作用方式从「悬挂」推广到「搁置(或以重心附着)」,前提是方向线不变。这种推广对下文讨论斜秤尤其重要,因为斜秤上常以搁置方式来放置砝码。

补充说明

本段提到的「lignes de direction」是贯穿全节的概念;其前提(即方向线不变则平衡不变)在此首次被显式陈述为「假设」。

第4段(P0110)

原文复述

Considerons donc la balance inclinée BC toute seule ayant les bras esgaux

中文讲解

本段是 P0112 长论证的引导句。作者提出一个新设定:考察一根单独的斜秤 BC,两臂等长。原文到此戛然而止,承接下来 P0111 的图示与 P0112 的具体推演。

补充说明

「bras esgaux」即两臂等长之秤;这是杠杆理论中讨论平衡的最简情形。

第5段(P0111)

原文复述

第16页图像或乐谱示例

中文讲解

本段为第 16 页的图像占位符。其位置恰好夹在 P0110 的设定句与 P0112 的展开论述之间,因此可判断此图描绘的是一根两臂等长的倾斜杠杆 BC,以及在臂端 B 悬挂(或附着)的力 E、臂端 C 上方被各种机械装置(绳、固定线、固定面)约束的力 C。该图对理解 P0112–P0115 中反复出现的符号(B、C、E、F、G、H、K、S、N、L、P、A、I 等)是必需的,但因图像数据已省略,具体几何关系须查看原图以确认。

第6段(P0112)

原文复述

AB, AC; & soit la puissance E pendante comme auparavant sur le bras AB, ou bien attachée par son centre de pesanteur à l’extremité B, car il n’importe en lequel des deux manières elle pese sur le bras AB. Et sur le bras AC soit posée la puissance C ayant son centre de pesanteur à l’extremité C, laquelle puissance C soit esgale à la puissance E, & soit retenuë qu’elle ne glisse sur le bras AC par quelqu’un des moyens cy-devant dits: il est donc clair, par les mesmes moyens, que les puissances C, E, seront equilibre sur la balance BC. Et soit que la ligne ferme FG appuyée perpendiculairement contre la superficie ferme GH, retienne la chorde CF au point F, & empesche qu’elle ne glisse sur le bras AC avec la puissance C, comme nous avons dit; soit que la mesme ligne ferme appuyée encore perpendiculairement contre la superficie GH, s’estende seulement jusques à la puissance C & la touche au point S: pourveu que cette ligne CS soit ferme & ne puisse plier, elle appuyera la puissance C, & l’empeschera de glisser, faisant le mesme effect en luy resistant, que faisoit la puissance K en la retenant par la chorde KAC, par le second Axiome, & ce que nous en avons deduit cy-devant. Ainsi la ligne ferme SG appuyant la puissance C qu’elle ne glisse sur le bras AC, la balance BC avec ses puissances esgales pesantes aux extremitez BC par des lignes de direction paralleles entre elles, demeurera en equilibre.

中文讲解

本段是本节的核心论证,分三层推进。第一层:设斜秤 BC 两臂等长 AB=AC;在臂 AB 的端点 B 上,力 E 既可悬挂也可通过重心附着,两种方式效果相同;在臂 AC 的端点 C 上,搁置一个与 E 等重的力 C(其重心位于 C 点),并以前文所列任一手段防止 C 沿 AC 滑动。由此——援用同一手段——C 与 E 在斜秤 BC 上保持平衡。第二层:作者具体演示两种防滑装置。装置一是刚性直线 FG 以直角紧贴固定面 GH,并在 F 处勾住绳子 CF,从而阻挡连同力 C 在内的滑动。装置二是同一刚性直线延伸至力 C 本身并于 S 点与之接触——只要这条直线 CS 不可弯折,它就直接顶住力 C,效果等同于第二公理意义上的力 K 用绳 KAC 拉住力 C 的那种作用。第三层结论:当刚性线 SG 把力 C 抵在 AC 端点上不动时,等重的两力 E、C 分别以彼此平行的方向线作用在斜秤 BC 的两端 B、C,秤杆保持平衡。本段的论证策略是「逐项归约」——每一种防滑装置都被证明与先前已讨论过的防滑手段(力 K、掣子 P 等)等价,因此斜秤问题被一次性地、彻底地归约为水平秤的已知结论。

补充说明

原文末尾特别强调「方向线彼此平行」——在倾斜秤中,两端重力自然都沿铅垂方向,因此方向线虽不共线但相互平行,这与水平秤上的「共线」情形不同;作者用「paralleles entre elles」一语标明此点,意思是只要方向线平行、等重且力臂等长,就足以平衡。

第7段(P0113)

原文复述

Que si en lieu de la superficie GH on en substitue une autre qui luy soit parallele, comme NSL touchant la puissance C, cette superficie NSL resistra immediatement à la puissance C, & l’empeschera qu’elle ne glisse sur le bras AC, faisant le mesme effect que la puissance K, ou que tous les arrests precedents, sans qu’il soit plus besoin de la ligne ferme SG entre la puissance

中文讲解

本段是对前段论证的进一步化简:原本需要一根固定直线 SG 把力 C 抵住、还要借一个固定面 GH 在背后顶住这条线;现在把面 GH 替换为另一个与之平行的固定面 NSL,并让 NSL 直接接触力 C。这样一来,NSL 本身就对 C 提供阻抗——效果等同于力 K 或之前所有掣子——而不再需要介于「力」与「面」之间的固定直线 SG。本句在原文跨页处中断,下一句(P0115)将接续说明为何一个光滑平面抵住一个物体(即便在多点接触)所起的作用,并不比单根通过重心的线更强。

补充说明

本段是论证链条中的「化简步骤」——把两件约束(直线 SG + 面 GH)合并为一件约束(面 NSL),目的是表明:只要能阻止滑动,约束的物理形式可以任意改换。

第8段(P0114)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第 17 页的页眉栏目标题,与第 16 页的 P0107 一致,仅作为版面标志,本身不包含论说。

第9段(P0115)

原文复述

C & la superficie. Car quoy qu’il se puisse faire que selon la figure de la puissance C, qui souvent sera un corps pesant, la superficie NSL la touche en plusieurs points ; toutefois cette superficie estant parfaitement unie, comme nous supposons, elle ne resistra pas d’avantage à la puissance C, que la ligne AC qui la retiendroit par le centre de pesanteur, ce qui est assez clair par la commune cognoissance des principes.

中文讲解

本段接续 P0113 完成论证。可能的疑虑是:力 C 通常是一个有形状的重物,因此固定面 NSL 实际上可能在多个点上同时与它接触。作者承认这一事实,但随即指出:因为我们假设 NSL 是完全光滑(parfaitement unie)的平面,它对力 C 提供的总阻抗,并不会比「一根通过 C 重心的直线 AC 把力 C 拉住」更多。这一结论在作者看来属「公知原则」,无须进一步证明。本段的意义在于:它把「多点光滑接触」与「单点重心约束」在力学效果上等同起来,从而把一切可能的防滑装置最终都归约为「通过重心的一点约束」。本节论证由此达到最简形式:斜秤上两等重力的平衡,归根到底等价于水平秤上两等重力的平衡。

补充说明

「commune cognoissance des principes」意指无需证明、人所共知的基本原理;这是 17 世纪力学著作中常见的论证风格——把几何/力学上显然的命题作为已知而不重证。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节中可识别的非正文材料有两处:第 16 页与第 17 页各有一行「# Traité de Mechanique.」页眉(P0107、P0114),仅起版面标识作用。第 16 页中部有一处图像占位符(P0111),按上下文判断为与斜秤 BC 及各种防滑装置相关的几何示意图,对理解 P0112–P0115 中反复引用的字母符号(B、C、E、F、G、H、K、S、N、L、P、A、I)是必要的参考。脚注方面:原文行文中显式援引「第二公理」(le second Axiome)以支持刚性直线 CS 与力 K 通过绳拉住力 C 等效,以及「第三公理的注释」(le Scholie du troisiesme Axiome)以支持倾斜本身不改变平衡;两者均属前文已建立的原理,本节只是援引。

💡 本节核心要点

  1. 本节的核心主张是:把原本对水平秤的平衡分析推广到斜秤——只要等臂、等重、两力的方向线互相平行(或重合),平衡依然成立,倾斜本身不改变平衡条件。
  2. 论证策略是「排除差异法」:逐一列举所有可能在斜秤与水平秤之间造成差异的因素(防滑装置的种类、力的悬挂方式等),并证明每一种差异都不影响最终平衡。
  3. 力的挂置方式可任意切换:既可悬挂,也可把重心直接置于端点或紧贴光滑面,条件是「方向线不变」。
  4. 防滑装置的形式可任意化简:力 K、掣子 P、刚性直线 FG、刚性面 GH、直线 SG、面 NSL 等,在力学效果上逐项等价。
  5. 光滑平面与重物多点接触所提供的总阻抗,等价于单根通过重心的直线所提供的约束——这是本节在论证末端的最终化简,使一切装置最终归约为「通过重心的一点约束」。
  6. 援引依据:本节反复显式援引「第二公理」与「第三公理的注释」,表明作者把斜秤问题视为这两条基本原理的直接推论。

🔑 关键术语

  • puissance:在本节中指作用在杠杆臂上的「力」或「负载」,既可表现为悬挂的重物,也可表现为搁置的砝码或物体;在 P0109 中强调其作用方式可由悬挂改为通过重心附着。
  • ligne de direction:即力的「方向线」或「作用线」;在本节中两端力的方向线彼此平行(沿铅垂方向),作者在 P0109 与 P0112 中两次强调「方向线不变」是保持平衡的关键前提。
  • ligne ferme / superficie ferme:「刚性直线」与「刚性面」;在本节中作为防滑装置,其作用被逐一等价化简,最终归约为对力之重心的单点约束。
  • arrest:「掣子」「止动件」;与力 K、刚性直线等并列,作为阻止负载沿斜秤臂滑动的一类机械约束。
  • centre de pesanteur:「重心」;在本节中是化简一切约束的支点——任何多点光滑接触的最终效果,都等价于单根通过重心的直线所提供的约束。
  • equilibre:「平衡」;本节始终追求的论证目标,即在斜秤上等臂、等重、方向线平行(或重合)时杠杆保持静止。

s20 [描述性拆分] AXIOME V

第1段(P0116)

原文复述

AXIOME V.

中文讲解

这是本节的小节标题,标志着第五公理的开始。在文本的论证结构中,前四个公理已经建立了杠杆平衡的基本规则,第五公理则进一步推进:它说明当杠杆不再对其支点(centre)施加压力时,杠杆就不再承担任何负载——原本由杠杆承担的那份重量,必然由使杠杆卸载的那个力(puissance)或止动装置(arrest)来接替。这一公理为接下来分析斜面上的力学问题提供了关键的工具:它允许把’杠杆支撑’替换为’等效的力或止动’,从而把一切杠杆—重物关系化简为同方向线上的力之间的大小关系。作者随后即用这一公理作为桥梁,从公理部分过渡到由三道命题组成的应用部分。

第2段(P0117)

原文复述

Une balance qui n’appuye plus sur son centre ne soutient plus rien, & partant en cet estat ne sert plus de rien; & la puissance, ou l’arrest qui descharge la même balance, soutient le faix que la balance soustenoit auparavant. Comme si en la seconde figure du Scholie du quatriesme Axiome, la puissance D peze sur l’extremité du bras AD par la ligne de direction BDE vers E, & qu’vne autre puissance ou vn arrest estant en B tire ou retienne de l’autre part la même puissance D, par la mesme ligne de direction, & auec autant de force que la puissance D en peut auoir pezant sur la balance AD: alors la puissance D sera soustenüe par la puissance, ou par l’arrest B, par le second Axiome; & par la commune cognoiffance la même puissance D n’appuyera plus sur la balance AD, laquelle balance n’estant plus chargée, n’appuyera plus sur son centre. (car en la pure Mechanique nous considerons la balance comme estant de loy sans poids) Et quand la mesme balance seroit ostée, la puissance D demeureroit en mesme estat soustenüe par la puissance, ou par l’arrest B, qu’elle estoit auparauant soustenüe par la balance AD. Il en feroit de mesme si D estoit vn poids en lieu d’vne puissance.

中文讲解

本段是第五公理的完整论证,由三部分构成。

第一部分是公理的陈述:‘une balance qui n’appuye plus sur son centre ne soutient plus rien’——一根杠杆如果不再向其支点施压,就不再支撑任何东西,因此在此状态下不起作用;紧接着给出推论:’la puissance, ou l’arrest qui descharge la même balance, soutient le faix que la balance soustenoit auparavant’——使杠杆卸载的那个力或止动装置,承担了此前由杠杆承担的负荷。这一陈述的关键含义是’可替换性’:杠杆的支撑作用可以被等效地替换为沿同一直线方向作用的大小相同的力或止动,反之亦然。

第二部分是用第四公理注释中的第二幅图作为实例来演示这一公理。实例的布置是:力 D 沿方向线 BDE 压在杠杆 AD 的端点 A 上;而在 B 处有另一力或止动装置,沿同一条方向线、从另一侧拉或挡住力 D,其力量大小等于 D 压在杠杆 AD 上所能产生的全部力量。根据第二公理(作用与反作用平衡),力 D 此时由 B 处的力或止动所支撑;由常识可知,既然 D 不再压在杠杆 AD 上,那么杠杆 AD 既然不再承重,也就不再向其支点施压。括号中的话 ‘car en la pure Mechanique nous considerons la balance comme estant de loy sans poids’ 是一条重要的理论假设声明:在纯粹力学中,作者把杠杆视为’按规律而无重量’的——杠杆自身的重量被忽略不计,因此对支点的压力只来自负载,不来自杠杆本身。这一理想化使得’杠杆对支点施压’与’杠杆承重’严格等价。

第三部分是结论性的推广:‘quand la mesme balance seroit ostée, la puissance D demeureroit en mesme estat soustenüe par la puissance, ou par l’arrest B, qu’elle estoit auparauant soustenüe par la balance AD’——即使把杠杆 AD 完全撤走,力 D 仍处于相同的状态:由 B 处的力或止动支撑,就像原先由杠杆 AD 支撑一样。这句话揭示了公理真正的威力:杠杆可以被’透明化’,其作用完全可由等效的力或止动替代。最后一句 ‘Il en feroit de mesme si D estoit vn poids en lieu d’vne puissance’ 又做了进一步推广:即便把 D 从’力’换成’重物’,结论同样成立——也就是说,等效替代关系对重物也适用。

这一公理在本节整体论证中的作用是:为后续三道命题(即在斜面上求等效力的问题)提供一种’消去杠杆’的方法,使作者可以把所有约束都转化为沿同一直线方向的力之间的比较,从而方便计算。

补充说明

本段提到 ’la seconde figure du Scholie du quatriesme Axiome’(第四公理注释中的第二幅图),这一图像在当前输入中未给出,需查看原文图版才能确认其几何布局;不过根据文字描述可推断:杠杆 AD 绕某中心(centre)转动,力 D 沿方向线 BDE 作用于端点 A,B 处有反向的力或止动。本段也援引了第二公理,但第二公理的具体内容需查看前一节才能确定。

第3段(P0118)

原文复述

Ces choses estant poées, & expliquées de la forte, nous diuiferons ce petit Traité en trois Propositions, dont la première fera: Estant donné vn plan incliné à l’horizon, & l’angle de l’inclination estant cogneu, trouver vne puissance, laquelle tirant ou pouffant par vne ligne de direction parallele au plan incliné, soustienne vn poids donné sur le mesme plan. La seconde: Trouuer le mesme quand la ligne de direction par laquelle la puissance tire ou pouffe, n’est pas parallele au plan incliné. Et la troisiesme: Trouuer deux puissances qui puissent soustenir vn poids donné, suspendu à deux chordes données.

中文讲解

本段是本节乃至整篇短论的过渡段落:作者宣布,前面所铺设和解释的公理已经完备,接下来将本短论分为三道命题(Propositions)来展开应用。

第一道命题:给定一个对水平面倾斜的斜面,并已知倾斜角,求一个力,使得该力沿与斜面平行的方向线推或拉时,能在该斜面上支撑住一个给定的重量。这是斜面力学中最经典的问题——已知倾角与重量,求沿斜面方向所需的力。‘parallele au plan incliné’ 这一限定意味着力的方向线与斜面共线,因此这是一个有方向约束的平衡问题。

第二道命题是第一道命题的推广:当力的方向线不平行于斜面时,求同样的力。‘pas parallele’ 意味着力的方向可以是任意的(只要给定),问题变为:在任意方向的作用线下,求等效力的大小。这比第一道命题更一般化,把’方向’从已知条件变为可变量,求解的复杂度也相应增加。

第三道命题是一个不同类型的静力学问题:求两个力,使它们能通过两条给定的绳索共同支撑住一个悬挂的重物。这是一个复合绳索问题(涉及力的分解与合成),是斜面问题之外的另一类典型问题——重物不再沿斜面,而是被绳索悬挂。

这三道命题共同构成本短论的’应用部分’。它们都要依赖前面建立的公理(特别是第五公理所提供的’消去杠杆、以等效力和止动替代’的方法)来求解。第一道和第二道命题是斜面问题的两种方向情形(平行方向与任意方向),第三道则是从斜面转向绳索悬挂的另一类静力学问题。本段的功能是预告短论的整体结构,把读者从公理的论证阶段引入到具体的应用求解阶段。

补充说明

本段中三道命题的题目在当前输入中只给出了’陈述’,具体证明、图示与求解过程在后续节中,因此本节只能确认其问题范围与条件,不能给出答案。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一处对前文图形的引用:’la seconde figure du Scholie du quatriesme Axiome’(第四公理注释中的第二幅图),该图用于演示第五公理的实例,但其具体几何布局需查看原版图像才能确认。本节无脚注、无其他图表说明。

💡 本节核心要点

  1. 第五公理的核心命题:杠杆若不再向其支点施压,就不再承担负载;原本由杠杆承担的负荷由使其卸载的力或止动装置接替。
  2. 公理的实例演示:力 D 沿方向线 BDE 作用于杠杆 AD 的端点 A,B 处的反向力或止动使杠杆卸载,杠杆便不再对其支点施压。
  3. 理论假设的明确:‘纯粹力学中我们把杠杆视为按规律而无重量’——杠杆自重被忽略,对支点的压力仅来自负载,使’杠杆施压’与’杠杆承重’严格等价。
  4. 关键推广:杠杆可以被撤走而力的平衡状态不变——杠杆的作用完全等效于沿同一直线方向的力或止动。
  5. 进一步推广:把力 D 换成重物时,结论同样成立——等效替代关系对重物也适用。
  6. 本节末尾正式宣布:基于上述公理,短论将分为三道命题——斜面上沿平行方向求力、不平行方向求力、两条绳索悬挂重物求两力——构成短论的应用部分。

🔑 关键术语

  • balance:杠杆/天平。在本节中指代绕某一中心(支点)转动的刚体杆件,作者把它理想化为’按规律而无重量’的纯粹力学构件。
  • centre:杠杆的支点/中心。第五公理的关键判定点:当杠杆不再向此点施压,杠杆即不承担负载。
  • ligne de direction:方向线/作用线。即力所沿的那条直线(在本节例子中即 BDE)。力的等效替换必须沿同一方向线才能保持效果相同。
  • puissance:力。在本节中既可指主动施加的力,也可指承担负载的力,是与重物(poids)相对的概念;第五公理允许 puissance 与 arrest 之间等效替换。
  • arrest:止动/挡块。一种固定约束,可代替杠杆起到’挡住’力的作用;与 puissance 一起,构成等效替代杠杆的两类手段。
  • poids:重量/重物。在本节末尾被特别提出,作为 puissance 的替代情形——结论对两者同样成立。
  • plan incliné à l’horizon:对水平面倾斜的斜面。第一道与第二道命题的研究对象。
  • Scholie:注释。本节提到 ’la seconde figure du Scholie du quatriesme Axiome’,即第四公理注释中的第二幅图,是第五公理实例的来源。
  • loy sans poids:按规律而无重量。这是作者在纯粹力学中对杠杆所做的理想化假设,使杠杆对支点的压力只取决于负载而非杠杆自身。
  • Propositions:命题。本节末尾宣布短论将分为三道命题,构成应用部分:分别处理斜面上的平行力、任意方向力、以及两绳索悬挂重物三种情形。

s21 [描述性拆分] PROPOSITION I

第1段(P0119)

原文复述

PROPOSITION I.

中文讲解

本段是 “PROPOSITION I”(命题 I)的标题。在十七世纪的几何与力学著作(如 Pardies、Varignon 等人的著作)中,“Proposition”(命题)指一条需要正式陈述并随后通过作图与论证加以解决的定理或问题;本节以"命题 I"作为这一论题的开篇,正式引入关于斜面上静力平衡的第一个问题——这是古典力学中"问题—作图—论证"三段式结构的第一问。

第2段(P0120)

原文复述

Étant donné un plan incliné à l’horizon, & l’angle de l’inclinaison étant connu, trouver une puissance, laquelle tirant, ou poussant par une ligne de direction parallèle au plan incliné soutienne un poids donné sur le même plan.

中文讲解

本段是命题 I 的正式陈述,使用十七世纪法文写就,大意为:“已知一个相对地平面(horizon)倾斜放置的斜面(plan incliné),且其倾斜角已知;求一个力(puissance),该力沿一条平行于斜面的方向线(ligne de direction),通过拉或推(tirant, ou poussant),能够在同一斜面上支撑住一个给定的重物(poids)。“这是静力学中经典的"斜面问题”:在已知倾角与已知重量的前提下,求沿斜面方向平衡该重量所需的力。命题在开头就限定了四个已知条件(斜面、水平参照、倾角、重物)和一个待求量(沿斜面方向的平衡力),并把力的方向严格限定为"必须平行于斜面”,从而把空间中的力学问题简化为一维静力学问题,便于后续用比例作图求解。

第3段(P0121)

原文复述

Soit le plan horizontal LM, auquel soit incliné le plan LN2 faisant l’angle de l’inclinaison MLN donné: soit aussi donné le poids A dont le centre de pesanteur soit A, & soit ce poids posé sur le plan incliné: il faut trouver la puissance capable de retenir le même poids A sur le plan incliné LN2. Du point N, qui est au plan incliné, soit abaissée NM perpendiculaire au plan horizontal LM: & soit fait que comme la ligne LN est à NM, ainsi le poids donné A soit à une puissance Q: puis au centre de pesanteur A soit attachée la ligne, ou la corde AO parallèle au plan LN2, par laquelle A iii

中文讲解

本段是命题 I 的作图与构造(construction),即对所提问题的求解方案,仍以十七世纪法文写就。整段可拆解为以下步骤:

  1. 设定几何对象:取水平面 LM,将斜面 LN(OCR 中写作 LN2)置于其上,使其与 LM 构成给定的倾角 MLN。
  2. 设定重物:给定重物 A,其重心亦记为 A,并将其置于斜面 LN 上;目标是求一个"能够把同一重物 A 维持在斜面 LN 上"的力。
  3. 作垂线:从斜面上的点 N 向水平面 LM 作垂线 NM;NM 因此等于斜面 LN 在竖直方向上的投影,即 LN·sin θ(θ 为倾角 MLN)。
  4. 建立比例:作"如 LN 比 NM,故重物 A 比某力 Q"的比例,即 LN : NM = A : Q,从而 Q = A · (NM / LN) = A · sin θ。
  5. 施力方向:在重心 A 处系一条平行于斜面 LN 的线或绳 AO;该力即沿此方向作用于重物,使其平衡。

末尾"par laquelle A iii"疑为装订/印刷标记(页码或签名),并非论证内容。

本构造的关键意义在于:它把"斜面平衡问题"归结为一个简单的比例作图,所得结论 Q = A · sin θ 正是今天所说的"斜面定律"——沿斜面方向平衡一个重量所需的力,等于该重量乘以倾角的正弦。这一结论是十七世纪静力学关于斜面问题的核心结果,也是后续命题的基础。

补充说明

原文末尾出现的"A iii"很可能是该书的装订签名或页码标记,属于版面信息而非命题论证的一部分。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节除命题正文外,仅在 P0121 末尾出现"A iii"一处疑似装订签名/页码标记,无脚注、图表说明或边栏等其他附加材料。

💡 本节核心要点

  1. 本节为关于斜面静力平衡的命题 I:已知斜面与水平面的倾角以及斜面上的重物,求沿斜面方向平衡该重物所需的力。
  2. 命题把力的方向严格限定为"平行于斜面",从而把空间中的力学问题简化为一维静力学问题。
  3. 作图的关键是从斜面顶端 N 向水平面 LM 作垂线 NM;NM 是斜面 LN 在竖直方向上的投影,其长度等于 LN·sin θ。
  4. 通过比例作图 LN : NM = A : Q,得到平衡力 Q = A · (NM / LN) = A · sin θ,即今天所说的"斜面定律"。
  5. 施力点取在重心 A,方向沿平行于斜面的直线 AO;这与"力沿重心方向作用"的古典静力学惯例一致。
  6. 末尾的"A iii"是版面(签名/页码)标记,与论证无关。

🔑 关键术语

  • plan incliné à l’horizon:相对地平面(horizon)倾斜放置的斜面,是本命题的研究对象。
  • angle de l’inclinaison:斜面与水平面之间的夹角,即倾角 θ;本命题中假定其已知。
  • puissance:古典力学中的"力"或"动力",本命题中的待求量,特指沿斜面方向起作用的拉力或推力。
  • ligne de direction:力的作用方向所在的直线;本命题中限定其必须平行于斜面。
  • poids:重物或物体的重量;本命题中以 A 表示,假定其已知。
  • centre de pesanteur:重心;本命题中重物 A 的重心与其符号同名,记为 A,是施力点位置。
  • perpendiculaire au plan horizontal:向水平面所作的垂线;本命题中为 NM,其长度等于斜面 LN 在竖直方向上的投影,即 LN·sin θ。
  • corde / ligne:用来施力的绳索或直线;本命题中以 AO 表示,沿平行于斜面的方向系于重心。
  • inclinaison:倾斜,指斜面与水平面之间的几何关系;“angle de l’inclinaison"即倾角。

s22 [描述性拆分] 第一命题:通过平衡模型证明斜面上所需平行于斜面的力

第1段(P0122)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第18页的页眉,仅以书名《力学论》(Traité de Mechanique)标识本节所在文本的归属。它不承载论证信息,只是版面元素,提示读者当前页属于这部力学著作。

补充说明

本页眉与第19页(P0128)的页眉相同,标示这部著作在全书中反复出现于此位置;它本身不引入新论点。

第2段(P0123)

原文复述

第18页图像或乐谱示例

中文讲解

这是第18页的图像占位符,提示原书此处有一幅附图(很可能是斜面、滑轮与杠杆的构造示意图,用于辅助下文论证)。由于图像数据未嵌入,无法看到具体细节,但其位置正处于第一命题用"平衡模型"证明斜面所需平行力的论证之前,故可合理推断该图描绘的是:斜面LN上的重物A、绕过滑轮P的绳AO、由动力Q牵引的装置,以及与之对应的虚构杠杆装置。

补充说明

读者如需核对构造细节应查看原图;本节文字本身已提供了足够的几何描述,使论证可独立阅读。

第3段(P0124)

原文复述

chorde A O la puissance Q tire le poids A de tou- te fa force, & par tel point que l’on voudra de la ligne ou chorde A O, c’elt à fçauoir ou par le point O, ou par dellus la poulie O P de laquel- le le centre eft R : ou mefimes que la puissance pouffe le poids par def- fous vers la ligne de di-

中文讲解

这是上页正文末尾的延续段,说明动力Q沿绳AO以全力拉动重物A,无论拉力经过AO绳上的哪一点(无论经过点O,还是经过绳AO在滑轮OP上方的部分,该滑轮的中心为R),又或者动力沿着AO方向线从下方推压重物。这段是在为下一段(P0125)的断言做铺垫:不论力的作用点和方向如何,只要它沿AO方向作用,结论——Q能阻止A在斜面上滑动——都成立。

补充说明

原文使用"par-dessus la poulie OP"和"par dessous vers la ligne de direction AO"两种表述,区别仅在于力的作用点位于绳AO的哪一段,但力的方向线恒为AO,这保证了论证对作用点选择的不敏感性。

第4段(P0125)

原文复述

rection A O. le dis qu’en cet eftat la puissance Q retiendra le poids A, & l’empefchera de gliffer fur le plan incliné L N 2, & qu’elle le maintiendra en l’eftat où il eft, fans qu’il montre ny defcende fur le même plan.

中文讲解

作者正式宣布本命题的结论:在上述安排下(即动力Q沿方向线AO拉动或推动重物A),动力Q将"拉住"重物A,阻止其在斜面LN2上滑动,并使其保持原位,既不上滑也不下滑。这一句是"第一命题"主张的直接陈述:沿斜面方向施加恰好合适的力Q,就足以平衡斜面上的重物A。整段后续(P0126–P0130)即为该主张的"通过平衡模型"的证明。

补充说明

文中"plan incliné L N 2"中的"2"是OCR或印刷标记残留,表示该斜面在前文已用字母LN标识;“glisser”(滑动)一词暗示论证重点在于切向运动而非倾倒。

第5段(P0126)

原文复述

Car du centre de pefanteur A fur le plan incliné foit menée la ligne perpendiculaire A N, laquelle foit prolongée vers A tant que l’on voudra iulques en B; & foit B A N vne balance ayant fon centre au point C, en forte que les bras C A, & C B foient efgaux: foit auffi imaginé le poids A poféfur le bras de la balance C A par fon centre de pefanteur A, & foit retenu qu’il ne gliffe fur le bras CA, par quelqu’vn des moyens du Scholie du quatrième Axiome, comme par le plan L N 2. dauantage fur l’autre bras C B au point B, foit vne puissance efgale au poids A, laquelle puissance foit attachée par fon centre de pefanteur au point B, ou bien foit penduë à la chorde B D au point D, & foient les lignes de direction du poids A & de la puissance B ou D, paralleles entre elles: en cette disposition, la puissance Q, ny fa chorde A O n’eftent point encore confiderées, il eft clair, par le Scholie du troifième Axiome, que la balance B A demeurera en equilibrium, eftant fouftenuë fur le pilier C L par fon centre C. Ainfi le poids A ne pourra gliffer fur le bras CA, à caufe du plan L N 2 qui luy refiste perpendicularement: & le même poids ne gliffera pas auffi fur le plan L N 2, à caufe de la balance qui eft en equilibrium: partant le poids A demeurera en cet eftat fans monter ny defcende. Maintenant par le centre C foit imaginée vne balance horizontale H C I, fur laquelle foit menée la ligne perpendicularaire A F, qui eft la ligne de direction du poids A: & de la puissance B, ou D foit la ligne de direction BD qui rencontre la balance H CI au point G, lors l’angle D G C fera droit, pour ce que l’angle F eft droit par construction, & les lignes de direction A F & D G paralleles par fuppoition: partant la ligne C F fera efgale à la ligneCG. Pofons auffi que les balances B A & H I ne puiffent changer les angles de decufflation qu’elles font entre elles au centre commun C, mais qu’elles demeurent comme fi c’eftoient les diamètres d’vn même cercle, en forte que l’vne ne puiffe tourner que l’autre ne tourne de même en même temps. Or la puissance D ou B tirant fur le bras C B par la ligne de direction BG D, tire de même que fi elle efoit pofée en G fur la distance CG par le troifième Axiome.

中文讲解

这是本节论证的核心构造段。作者分几步搭建一个"等价平衡模型”:

  1. 构造平衡BAN:从重物A的重心向斜面作法线AN,延长至B;以C为支点做水平杠杆B A N(实为斜置),令两臂CA与CB等长。
  2. 在CA上放重物A:重物A以其重心搁在CA臂上,并由"第四公理的推论"所列手段之一(如斜面LN2)阻止其在CA臂上滑落。
  3. 在CB上施力B/D:在另一臂CB的B点放置等于A的力(亦可悬挂在绳BD上的D点),且力B或D的方向线与重物A的方向线AF相互平行。
  4. 暂不引入Q:此时Q力与其绳AO暂不考虑。由"第三公理的推论",杠杆BAN在支点C(落在支柱CL上)处保持平衡。
  5. 双重静止的理由:A不能在臂CA上滑动,因斜面LN2给它以垂直阻力;A也不能在斜面LN2上滑动,因杠杆本身已平衡。故A既不上滑也不下滑。
  6. 引入水平杠杆HCI:过C再做一条水平杠杆HCI,将A的方向线AF画在该杠杆上;D或B的方向线BD与杠杆HCI交于G点。
  7. 角DGC为直角:因角F为直角(构造),且AF与DG平行,故角DGC亦为直角,从而CF=CG。
  8. 两杠杆刚性联结:B A N与H I视为以C为共同中心、直径方向相互固定的杠杆,一动则另一必同向同幅转动。
  9. 第三公理的运用:D或B沿方向线BGD作用于臂CB,其效果等同于把同一力直接放在G点、距离为CG处(第三公理允许把力沿方向线平移到杠杆上)。

整段的论证策略是:先用斜面上的真实装置(A、斜面LN2、动力Q沿AO作用)“等价替换"为一个虚构的平衡模型(重物A在斜臂CA上,另一臂CB处有等效力B),从而把"斜面问题"转化为"杠杆平衡问题”。这是早期静力学典型的"模型化证法",用杠杆平衡公理替代斜面受力分析。

补充说明

文中的"Scholie du quatrième Axiome"和"troisième Axiome"是本著作更前面建立的杠杆公理系统;“pilier CL"即假想支点C的支柱;“angles de decussation"指两杠杆在C处所夹的角度(保持不变相当于把它们当作刚性联结体)。读者需结合前文公理才能理解这些引用的确切形式。

第6段(P0127)

原文复述

Soit fait le bras C H efgal au bras C A, & fur le bras C H foit penduë la puif- fance K par la ligne de direction H K perpendiculaire au bras C H ; laquelle puissance K foit efgale à la puissance Q. D’autant donc que L N eft à M N comme le poids A eft à la puissance Q, par la construction ; & que L N eft à

中文讲解

此段进入第二步替换:在水平杠杆HCI上另取一段臂CH,使其长度等于CA;然后把一个力K悬挂在H点,其方向线HK垂直于臂CH,且令K的大小等于原动力Q。于是构造出两组对应关系:(1)按命题的"构造”,LN与MN之比等于重物A与动力Q之比;(2)下面一句将引出LN与MN之比也等于CA与CF之比(由相似三角形LNM与ACF)。这两条比例关系是随后把"Q的效果"用"K的效果"代换的桥梁。注意:这一段尚未完成论证,比例式LN:MN=CA:CF的成立理由留到P0128(页眉)和P0129继续。

补充说明

“ligne de direction HK perpendiculaire au bras CH"意味着力K的作用方向线HK与臂CH垂直,这与杠杆"力×臂"计算时所要求的"垂直距离"相一致;这是为下一段引用阿基米德《论平面形的平衡》命题6、7做几何准备。

第7段(P0128)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第19页的页眉,仅以书名《力学论》标识该页归属。它不引入新论题,仅起到版面分隔作用。

第8段(P0129)

原文复述

MN comme CA eft à CF, à caufe des triangles fémblables L N M, A CF: il y aura même raifon de CA à CF: c’eft à dire de CH à CF, ou de CH à G, que du poids A à la puissance Q, ou que de la puissance D à la puissance K qui leur font efgales par construction; puis donc que comme la distance C H eft à la distance CG, ainsi reciproquement la puissance D penduë en G eft à la puissance K penduë en H, la puissance K penduë en H pefera de même que la puissance D penduë en G, par la 6. & 7. Proposition du premier des Mechaniques d’Archimede. Mais la puissance D penduë en G fait le même effet que penduë en B, & contrepefe au poids A fur le bras CA comme il a efté dit; parquoy la puissance K fur la distance CH contrepefe au poids A fur le bras CA ainfi comme il eft, & la même puissance K fur la distance C H eftant fubftituée en lieu de la puissance D penduë fur la distance C B, ou C G, les balances demeureront en equilibre.

中文讲解

此段把P0127开端的比例推理推到结论:

  1. 相似三角形给出关键比例:因为三角形LNM与三角形ACF相似,所以 LN:MN = CA:CF。
  2. 比例链合并:构造已给出 LN:MN = A:Q;又由相似得 LN:MN = CA:CF;于是 CA:CF(即 CH:CF,或等价地 CH:CG,因为CF=CG已证)等价于 A:Q。又因A与D相等、Q与K相等(皆由构造),所以 CH:CG = D:K。
  3. 引用阿基米德:于是"距离CH比距离CG"反比于"力D比力K”。按阿基米德《论平面形的平衡》第一卷命题6与7(杠杆定律),力D悬挂于G与力K悬挂于H对杠杆产生同等效应。
  4. 力的回移:力D在G处的效果等于它在B处的效果(P0126末已用第三公理确认),而D在B处本已与重物A在CA上平衡。故力K悬挂于H处(距离CH)同样与重物A在CA上达成平衡。
  5. 整体平衡的保持:用K替代D(皆作用于同一对刚性联结杠杆),整个系统仍处于平衡。

这段论证是把"沿AO方向的力Q"和"沿HK垂直于CH方向的力K"通过比例关系"焊接到一起"的关键;它把斜面问题严格地归结为了一组杠杆上的力矩平衡。

补充说明

文中"CH à CF, ou de CH à G"利用了P0126已证的CF=CG;阿基米德《论平面形的平衡》卷一命题6、7即"等重等距则平衡"与"等重不等距则按距离反比"的杠杆定理,作者把它们作为已知杠杆公理使用。

第9段(P0130)

原文复述

Confiderons maintenant la puissance Q qui tire par la ligne A O fur le bras C A. Alors les distances C A & C H eftant efgales, les lignes de direction A O & H K perpendiculars aux meimes distances, & les puifances qui tirent, fcauoir Q, K eftant auffi efgales, le tout par la construction, les puifances Q & K tireront également: & puis que la puissance K par la distance C H maintenoit les balances en equilibrium, fi en lieu de la puissance K on fubtitue la puissance Q tirant fur la distance C A, elle maintiendra de même les balances en equilibrium, & le poids A demeurera comme au parauant, & la puissance Q en lieu de la puissance K l’empefchera de gliffer fur le plan N L. Oftons donc toutes les autres puifances fcauoir K, D, ou B; & que la puissance Q demeure feule en leur place, tirant par la ligne A O, & retenant le poids A qu’il ne gliffe fur le plan N L comme a efté dit. Et puis que la ligne A O eft auffi attachée au centre de pefanteur A qui eft auffi l’extremité de la balance C A, il n’eft plus besoin de la même balance, qui ne fouftient plus rien, eftant de foy fans poids, & n’appuyant plus fur fon centre, par le cinquiefme Axio-me. (d’autant que les puifances qui eftoient fur les bras oppofez C B, ou C H font oftées, par lefquelles la balance eftoit contrainte d’appuyer fur le même centre C) Partant le poids A repofe partie fur le plan L N 2, & partie fur la puissance Q, laquelle par ce moyen fouftient le même poids fur le plan incliné L N 2.

中文讲解

此段完成第三步替换,即把"虚构模型"中的力K换成"真实装置"中的力Q:

  1. Q与K的对应:由构造可知,CA与CH等长、方向线AO与HK分别垂直于这两段臂、力Q与K大小相等;因此Q与K产生的力矩完全等同。
  2. 替代论证:既然K通过距离CH维持了杠杆系统的平衡,那么把K换成沿方向线AO拉动臂CA的Q,系统同样保持平衡,重物A不动。Q取代K后,A仍不会沿斜面NL滑动。
  3. 去除多余装置:现在可撤去所有"虚构"的力K、D或B,只留下Q——它沿AO方向拉动A,并阻止A沿斜面NL滑动。
  4. 杠杆的撤除:由于绳AO就系在重心A处,而A又是杠杆CA的端点,所以杠杆本身已无需保留;按第五公理(无重的杠杆在不受力时不参与支撑),它现在"无重、不受力、对支点无压力”。
  5. 物理诠释:最终,重物A一部分由斜面LN2承托(垂直于斜面方向),一部分由动力Q承托(沿斜面方向);Q正是这样"在斜面上支撑住A"的力。

这是把"虚构杠杆装置"完全"卸下"、回到原始斜面问题的关键一步,使整个"模型化证法"落地为本命题的直接结论。

补充说明

“cinquième Axiome"指杠杆"自身无重"的公理;括号中的补充解释是作者为防止读者质疑"无重杠杆在支点上不施加压力"的合理性而做的澄清。

第10段(P0131)

原文复述

Or d’autant que l’angle de l’inclination N L M eft donné par fuppofition, & l’angle M eft droit, le triangle L N M fera donné d’espece; partant la raifon de L N à N M eft donnée; mais L N eft à N M comme le poids A eft à la puissance Q par construction; donc la raifon du poids A à la puissance Q fera auffi donnée, & le poids A eft donné, donc la puissance Q fera donnée, qui eft ce que l’on demande.

中文讲解

此段为本命题证明的总结句,亦即所要"给出"或"求出"的对象:

  1. 给定要素:斜面的倾角NLM由假设给定,且角M为直角(因AN为斜面LN2的法线,角ANM=角LMN的余角,故角M=直角——这一几何事实由前文构造保证)。
  2. 形状给定:直角三角形LNM因此"形状给定”(三角形的形状由一个锐角NLM唯一决定);故其边之比LN:NM也是给定的。
  3. 回链到比例:但由构造,LN:NM等于A:Q;故A:Q之比也是给定的。
  4. 求出Q:重物A给定,故动力Q也由此比例唯一确定。

至此作者明确宣称命题"已经证毕"——“qui eft ce que l’on demande”。整段把"几何角度→边之比→力之比"三步推理串联起来,完成"斜面上平行于斜面方向所需的力"这一第一命题的最终结论。

补充说明

“donné d’espèce"是古典几何的固定术语,指"形状完全确定”(仅差相似缩放),区别于"donné de grandeur"(大小亦确定);此处只用到形状给定,因为比例LN:NM仅依赖于倾角。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节附有一幅插图(P0123,占位于P0124之前),作者在文字中未给出图注,但根据上下文可推断该图描绘了斜面LN上的重物A、绕过滑轮P的绳AO、由动力Q牵引的装置,以及与之对应的虚构杠杆装置(杠杆BAN与水平杠杆HCI共中心于C)。本节中作者多次引用前文公理系统:第三公理(力沿方向线可在杠杆上平移)、第四公理推论(重物在斜臂上不滑的多种手段)、第五公理(无重杠杆在不受力时不参与支撑);这些公理的具体形式需参见本书前文。此外,作者引用了阿基米德《论平面形的平衡》卷一命题6、7(杠杆的等重等距则平衡、等重不等距则按距离反比定理),作为本论证的最终杠杆判据。本节无外部脚注或边栏;所有旁证材料均嵌入正文。

💡 本节核心要点

  1. 第一命题主张:沿斜面方向施加大小合适的力Q即可平衡斜面上的重物A,使其既不上滑也不下滑。
  2. 作者用"平衡模型证法":把斜面问题转化为两组共中心的刚性联结杠杆(斜置的BAN与水平的HCI),用杠杆公理替代斜面受力分析。
  3. 关键几何关系:因斜面法线AN与重物方向线AF平行,再加相似三角形LNM与ACF,得LN:MN = A:Q = CA:CF = CH:CG = D:K。
  4. 通过阿基米德杠杆定理(卷一命题6、7),力K悬挂于H与力D悬挂于G对杠杆系统产生同等效应,进而等效于力Q沿AO方向拉动A。
  5. 最终撤去所有虚构力与杠杆,回归原装置:A由斜面LN2承托垂直分量、由Q沿斜面方向承托切向分量;Q的大小由斜面倾角唯一确定。
  6. 几何—力学链条:倾角NLM给定 → 三角形LNM形状给定 → LN:NM给定 → A:Q之比给定 → Q给定。

🔑 关键术语

  • plan incliné(斜面):本节核心装置之一,即文中LN2,重物A置于其上,受重力、斜面法向反力与沿斜面方向的力Q共同作用;论证把它"虚拟化"为阻止重物在斜臂CA上滑动的"第四公理推论"中的一种手段。
  • balance / levier(杠杆、平衡):本节虚构模型的两组杠杆:斜置的B A N(中心C,两臂CA、CB等长)与水平的H C I(两臂CH、CI),二者刚性联结、共享中心C,作为分析斜面问题的"等价装置"。
  • ligne de direction(方向线):力的作用线;在杠杆平衡分析中,力×距离中的"距离"特指支点到该方向线的垂直距离(如HK垂直于CH、AO经过A点)。本节利用两力方向线AF与DG的平行关系得到角DGC=直角。
  • centre de pesanteur(重心):重物A的几何—力学作用点;论证反复利用"力系可归结到重心"以及"绳AO系于重心即系于杠杆端点",从而把重物与杠杆端点统一。
  • Scholie du troisième / quatrième Axiome(第三/第四公理推论):作者此前建立的杠杆公理系统中的辅助命题:第三公理允许沿方向线平移力,第四公理推论给出多种"阻止重物在杠杆臂上滑动"的手段(斜面、绳、嵌入榫槽等),本节以斜面为其中之一。
  • Propositions 6 & 7 du premier Livre d’Archimède(阿基米德《论平面形的平衡》卷一命题6、7):杠杆的等重等距则平衡、等重不等距则力反比于距离的定理,作者将其作为最终判据,证明力K在H点与力D在G点对杠杆系统产生同等效应。
  • donné d’espèce(形状给定):古典几何术语,指一个三角形(或一般图形)由其角度完全确定其形状,仅差相似缩放;本节用此概念从倾角NLM推出LN:NM给定。

s23 AVTREMENT

第1段(P0132)

原文复述

Rubrique de section : « AVTREMENT » (forme ancienne de « autrement »). Elle annonce une autre voie de raisonnement, succédant à une démonstration précédente et destinée à établir, par un parcours différent, le même résultat concernant la puissance capable de soutenir le poids A sur le plan incliné.

中文讲解

此段为小节标题「AVTREMENT」(古体拼写,即今法语「autrement」,意为「换言之/用另一种方法」)。它提示读者:作者将不再沿用前文的论证路径,而改用另一种力学推理来重新证明同一结论——即在斜面上仅凭某条绳索上的拉力即可单独支撑重物 A 而无需杠杆平衡。

第2段(P0133)

原文复述

Le tout étant comme auparavant jusqu’au point où il a été dit que la puissance D pèse comme si elle était posée au point G sur le bras CG, par le troisième axiome : soit posée en F une puissance égale à la puissance D ; laquelle puissance F tire sur la distance CF par la ligne de direction AFE vers E, savoir au contraire du poids A. Il est donc clair, puisque les distances CG, CF sont égales, que la puissance F, tirant perpendiculairement sur la distance CF, fera le même effet que la puissance D tirant perpendiculairement sur la distance CG…

中文讲解

本段承接前文已建立的事实:依据第三公理,沿斜面作用的力 D 等价于放置在杠杆臂 CG 上的 G 点处的力。本段在此基础上引入一个新的力 F:它与 D 等大,作用于等长的距离 CF 上,沿方向线 AFE 朝 E 方向(即与重物 A 相反的方向)施加。既然 CG 与 CF 相等,且两力均垂直于各自的力臂,则 F 与 D 对系统产生相同的效果。这是一次关键的「等臂替换」:通过把力 D 从位置 G 平行迁移到位置 F(保持力的大小、方向及力臂长度),作者为下一步把 D 替换为 F 创造了条件,从而把原本在斜面 CG 上的力转化为便于与杠杆 CA、CF 上其他力比较的形式。该步骤是作者「以杠杆解斜面」思路的核心枢纽:先把斜面力改写成杠杆力,再借阿基米德杠杆定理处理。

补充说明

本段末尾「…diftan-」明显为下一段(P0136)的开头「distance CG」的前半截被分页切断,属连字符断词,无独立含义。

第3段(P0134)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

此为英文占位句「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」(快速棕色狐狸跃过懒惰的狗)。该句因含英文字母表全部 26 个字母,常被用作字体、OCR 校对的填充文本。它并非论证内容,疑为抄本或电子化过程中的版面占位/缺漏标记,对力学推理无实质意义,前后论证仍可连贯。处理时应将其视为无信息量的版面元素,不影响 P0133 与 P0136 之间论证链的完整性。

第4段(P0135)

原文复述

En-tête courant de page : « Traité de Mechanique. »

中文讲解

此为页眉「Traité de Mechanique」(《力学论》),属于版面上方重复出现的书名/篇题标识,用以标明当前页归属。它不承载任何论证信息,仅作为章节归属的版面标记,不应被解读为正文命题。

第5段(P0136)

原文复述

…ce CG, par le quatrième axiome : mais la puissance D tirant sur la distance CG tient la balance BA en équilibre, comme il a été dit, d’autant qu’elle pèse comme si elle était posée en B ; partant la puissance F tirant par la distance CF tiendra de même la balance en équilibre. Puis donc que la puissance F tire perpendiculairement sur la distance CF, et que la puissance Q par la corde AO tire aussi perpendiculairement sur la distance CA ; et qu’en proportion réciproque il y a même raison de la puissance F, qui est égale au poids A, à la puissance Q, que de LN à NM, par construction, c’est-à-dire de la distance CA, par laquelle tire la puissance Q, à la distance CF, par laquelle tire la puissance F ; il s’ensuit que les puissances F et Q tireront également, par la sixième et septième Proposition du premier des Mécaniques d’Archimède, ou ce qui s’en peut déduire : partant la puissance Q tirant par la distance CA, en lieu de la puissance F tirant la distance CF, tient la balance en équilibre. Et la corde AO étant attachée au centre de pesanteur A, la balance AB sera déchargée, et n’appuiera plus sur son centre, par la commune connaissance : ainsi elle sera inutile, par le cinquième axiome, et la puissance Q toute seule soutiendra le poids A sur le plan incliné LN, etc.

中文讲解

本段完成「AUTREMENT」这一替代论证的最后推理,分为四个层次:

(1)等臂等价(第四公理):既然 CG = CF 且两力垂直于各自力臂,故 F 沿 CF 的作用等同于 D 沿 CG 的作用。

(2)力 D 已知使杠杆 BA 保持平衡——因为 D 等价于置于 B 的力(杠杆另一端);所以 F 沿 CF 同样维持杠杆 BA 平衡。这是把斜面力的「杠杆化」操作真正接入平衡条件的关键。

(3)反比关系与阿基米德杠杆定理:作者指出,构造中已设定 F(= 重物 A)∶Q = LN∶NM;而 LN∶NM 又等于 CA∶CF(即 Q 所作用之距离与 F 所作用之距离之比)。这是「反比例」配置:力与力臂互成反比。依此,由阿基米德《论平面平衡(或机械学)第一卷》第六、七命题(或其推论),力 F 与力 Q 的效果相等。故 Q 沿 CA 的作用完全替代 F 沿 CF 的作用,杠杆仍保持平衡。

(4)杠杆失效、Q 单独承重(第五公理):由于绳 AO 系于重物 A 的重心,杠杆 AB 被「卸荷」——不再压在其支点(centre)上(这是「常识」cognoiffance commune 所承认的)。依第五公理,无用的杠杆被取消,于是 Q 单独即可在斜面 LN 上支撑重物 A。

整段把斜面支撑问题化归为:力 × 力臂 的反比关系 = 杠杆平衡的等价效果 = 杠杆可被取消。其教学要点是:斜面定律与杠杆定律在数学结构上同构,均源于「力与臂长成反比」。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无脚注、插图或边栏。「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」(P0134)为版面占位文本,不属于论证内容。P0135「Traité de Mechanique.」为页眉标识。P0133 与 P0136 之间的连续性因连字符断词(「diftan-」/「ce CG」)而被 OCR 截断,二者实为同一长句。

💡 本节核心要点

  1. 小节标题「AVTREMENT」(= autrement)表明作者换用另一条论证路径,重新证明斜面上重物的支撑条件。
  2. 论证的核心动作是「等臂替换」:在等臂 CG = CF 上,用与 D 等大的力 F 替换 D,使斜面力被改写为杠杆力。
  3. 反比关系 F:Q = LN:NM = CA:CF 把斜面比例 LN/NM 直接翻译为杠杆力臂的比例,从而把斜面定律并入杠杆定律。
  4. 依据阿基米德《论平面平衡》第一卷第六、七命题,反比配置的力产生等效旋转效果,Q 沿 CA 与 F 沿 CF 等价。
  5. 因绳 AO 系于重心 A,杠杆 AB 卸荷失效,依第五公理可被取消,最终由 Q 单独在斜面 LN 上支撑重物 A。
  6. 整节论证体现「以杠杆解斜面」这一早期静力学的典型思路:斜面定律本质上是杠杆定律的几何变形。

🔑 关键术语

  • puissance:古法语力学用语,意为「力/动力」。本节中指可主动施力的一方(绳上的拉力 Q、替换力 F 等),与今日「force」含义相近,但带有「主动驱动」的色彩,而非被动反作用。
  • distance:在本节中专指「力臂」,即从杠杆支点 C 到施力点(CG、CF、CA)的距离。它是力矩计算中的关键几何量,与「力」共同决定杠杆效应。
  • équilibre:「平衡」之意。当杠杆两端的力矩相等、互相牵制时系统静止的状态;本节论证 F 与 Q 等价时反复使用此概念,是把斜面问题转化为杠杆问题的核心目标。
  • plan incliné:「斜面」。本节中指斜面 LN,重物 A 即置于其上。论证的目标即找出仅需何种拉力 Q 即可使 A 在此斜面上保持平衡而不依赖杠杆。
  • centre de pesanteur:「重心」,物体各部分重力合力的作用点。本节中即重物 A 本身的位置;绳 AO 系于此点意味着所有重力都汇集到 A,便于以 A 为代表进行杠杆分析。
  • axiome:「公理」,论证所依据的不证自明的基本命题。本节显式援引第三公理(斜面力等价于杠杆臂上某点的力)、第四公理(等臂等价)、第五公理(无用杠杆可取消),构成全节推理骨架。
  • Propositions 6 et 7 du premier des Mécaniques d’Archimède:「阿基米德《论平面平衡(或机械学)》第一卷第六、七命题」。这两条命题给出杠杆上力与臂反比时两端效果等价的判定,是本节把反比关系 F:Q = CA:CF 转化为「F 与 Q 等效」所依据的权威定理。

s24 [描述性拆分] COROLLAIRE I & COROLLAIRE II

第1段(P0137)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

此为「推论一」的小节标题。在十七世纪的力学论著中,Corollaire(推论 / 系)通常紧跟在一道已经独立证明的命题之后,把它直接推出的一项附产品交代清楚。本推论的论题由其下文可知:将前一道 Proposition 中关于斜面 LN 的几何比例,重新表述为同一斜面上的平衡条件与天平臂上的平衡条件之间的等比关系。

第2段(P0138)

原文复述

De la Proposition précédente on peut inférer qu’il y aura même raison de l’hypoténuse LN à la base LM, que du poids A à la puissance qui peut l’empêcher de glisser le long du bras de la balance CA, et qui par même moyen l’empêchera d’appuyer sur le plan incliné LN². Ce qui se démontrera si l’on se représente la distance CAN comme un plan incliné : car on fera voir que la force requise pour soutenir le poids en cette inclination doit être au même poids comme la perpendiculaire FA est à l’hypoténuse CA, c’est-à-dire comme LM est à LN, à cause de la similitude des triangles LMN et AFC. Or la même puissance ne fait autre effet que celui que faisait, en la seconde figure du Scholie du quatrième Axiome, la puissance K — laquelle, tirant par la chorde AC, empêchait le poids A de glisser sur le bras CA et d’appuyer sur le plan LN² — ce que l’on reconnaîtra si l’on fait la démonstration comme ci-dessus, prenant CA pour le plan incliné.

中文讲解

本段的核心主张:斜面 LN 的边长比 LN:LM,恰好等于在天平臂 CA 上拉住重量 A 所需的「puissance(动力)」与 A 之比,亦即这一动力沿同一方式也把 A 顶离斜面 LN²。要点可拆为三步:其一,把连接点之间的直线 CAN 重新设想成一面虚拟的斜面,这样原来在天平臂上的论证就可被改写为斜面上的论证;其二,由此推出 force : poids = FA : CA;其三,借助 △LMN 与 △AFC 相似,把 FA : CA 换成 LM : LN,从而把比例翻回到斜面 LN 自身的尺寸比上。最后一句则把当下的结论与「第四公设(quatrième Axiome)的 Scholie 第二图」中的 puissance K 衔接起来:在那里,动力 K 正是沿着绳 AC 拉动,使重量 A 既不在天平臂 CA 上滑动、也不压在斜面 LN² 上。因此本推论的任务是把两种原本分离的机械装置——斜面与杠杆——用同一个比例命题贯穿起来,使它们在数学上成为同一条公式的两种图形。

补充说明

本段中「puissance」与「force」在该时期力学中基本同义,指称人、动物或重物施加的主动牵引力,与被牵拉端的「poids」对置。

第3段(P0139)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

此为「推论二」的小节标题。它把同一思路从「斜面上的滑动重物」迁移到「悬挂于可绕 C 自由转动的刚性线(ligne ferme)CA 上的重物 A」,从而把倾斜悬吊与天平臂再一次放在同一类比框架之中。读者由此可以预期:重物 A 的静止条件将等同于其悬吊线与垂直线重合;偏离垂直时所需的外加动力将按某种与距离成正比的关系给出。

第4段(P0140)

原文复述

Si le poids A est pendu à une ligne ferme comme CA, attachée au point C, à l’entour duquel elle se puisse mouvoir librement avec son poids : il est clair que le poids ne se reposera point que la ligne d’appension CA ne soit unie à la ligne CL perpendiculaire à l’horizon. Mais si le même poids avec sa ligne est tiré par force du lieu de son repos, et posé comme il est en la figure en A : pour le maintenir en cet état, tirant par la ligne de direction AO perpendiculaire à CA, il faut une puissance égale au poids Q, qui est au poids A comme CF est à CA, ainsi qu’il a été démontré ; d’autant que la ligne CA étant ferme représente le bras de la balance BA. Par même moyen le poids A ne tire plus de toute sa puissance contre la ligne CA à laquelle il est pendu, mais sa puissance en cette position est à sa puissance totale, sçavoir celle qu’il aurait s’il tirait par la ligne CL, comme AF est à AC, par le premier Coru—

中文讲解

本段为推论二的主体。它先设立一个装置:重物 A 挂在「刚性直线」CA 的下端,CA 在上端 C 周围可以带着 A 一起自由转动。从这一构造出发,作者依次推出三件事。第一,静止位形:只要 CA 与垂直线 CL 重合,A 就稳定地悬垂;这是必然的,因为此时悬线即为铅垂方向,外加水平动力无法再做功。第二,外加动力之大小:若把 A 自其静止位形强行拉到图中的斜置位置 A,则要使之保持在原处,必须沿「方向线」AO(按定义垂直于 CA)施加一个等于 Q 的动力;并且据之前已证,这一动力与重物 A 之比为 CF : CA。关键的一步是把刚性线 CA 当作天平臂 BA 来处理,从而使前一道推论里关于天平臂的结论直接照搬过来。第三,比值的翻面:在这一斜置位置下,A 沿 CA 实际施加的有效拉力(即外加动力 Q 所要对抗的力)与 A 若沿垂直线 CL 直接施力的「全功率」之比,等于 AF : AC。证明路径亦被指明为「par le premier Corollaire」——即借助推论一。文末的「Coru—」是单词「Corollaire」被截断的痕迹,其续写正落在下一段开头。

补充说明

「ligne ferme」与下一段提到的「chorde」对立,前者指刚性杆,后者指柔索;本段先把 CA 当作刚性杆以援用杠杆论证。

第5段(P0141)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第 21 页上方的版面元素——一面页眉(en-tête / running header),仅标出书名「Traité de Mechanique」,用以标识该页所在的整部著作,并不构成论证文字。

第6段(P0142)

原文复述

—llaire. Et quand CA serait une chorde, et non pas une ligne ferme, le même effet s’ensuivrait, par la même raison par laquelle il n’est pas besoin que AO soit une ligne ferme. Ceci se démontrera plus universellement en la troisième Proposition.

中文讲解

本段首字「—llaire」接续上一段末尾被切断的「Coru—」,把推论一这一引用补完为「par le premier Corollaire」。补完指代之后,作者立刻把推论二的结论向更宽的情形拓展:在上述论证里,CA 被当作刚性直线使用只是为了让它「表现得像」天平臂 BA;但是,若把 CA 换成一根本身可弯曲的「chorde」(绳索),上述效果依然成立——理由也一并交代:因为在论证中起决定作用的方向线 AO 同样无须是刚性的,所以允许 CA 自身柔顺并不会改变比例关系。末句预告:这一点将在第三 Proposition 中以更一般的方式重新证明,因此本推论二目前给出的只是一个针对刚性悬吊线的特例性论断,它的真正一般形式要到后文才能尘埃落定。

补充说明

本段同时完成了两件结构性工作:把被页面分页切断的「Coru…laire」一词拼回原形;并将推论二从「ligne ferme」特例过渡到「chorde」一般情形,并指向第三 Proposition。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

P0141(「Traité de Mechanique.」)为第 21 页上方的页眉,仅起著作名标识作用,不参与论证。P0140 与 P0142 之间的边界恰好落在词「Corullaire」的中部,是分页造成的换行截断,不影响理解:合并读作「par le premier Corollaire」。本节两次前瞻:第一次以「comme cy-dessus」回指「Quatrième Axiome 的 Scholie 第二图」,第二次以「la troisième Proposition」预告后续更具一般性的论证。

💡 本节核心要点

  1. 推论一把斜面 LN 的几何比例 LN:LM 与斜置悬吊下拉住重物 A 所需动力之比,统一为同一条比例命题,论证依靠把 CAN 视为虚拟斜面。
  2. 比例由 △LMN 与 △AFC 相似从 FA:CA 转移至 LM:LN,使两个三角形在比例上彼此替换。
  3. 推论一最后把当下论证与「第四公设 Scholie 第二图」中的 puissance K 衔接,确保天平臂上的拉力 K 与斜面上的同一动力在功能上完全一致。
  4. 推论二把比较对象转移到悬挂于刚性线 CA、绕 C 可自由转动的重物 A,把 CA 视作天平臂 BA。
  5. 静止条件:CA 与垂直线 CL 重合;若斜置至位置 A,则沿垂直于 CA 的方向线 AO 施力,所需动力 Q 满足 Q:A = CF:CA,且 A 在此位置的有效拉力占其全功率 AF:AC。
  6. 推论二末尾把结论从「ligne ferme」特例放宽到「chorde」一般情形,理由是方向线 AO 无需刚性;其更一般形式的完整证明预告于第三 Proposition。

🔑 关键术语

  • hypoténuse:直角三角形最长的斜边;在本节相应于 LN(斜面的斜边)与 CA(在推论一里被重新设想成可倾斜的支臂)。
  • plan incliné:斜面;推论一的关键是把距离 CAN 重新设想成一面斜面,使斜面语言与杠杆语言合流为同一条比例关系。
  • bras de la balance:天平 / 杠杆的臂;推论二中把刚性悬吊线 CA 直接当成 BA 这种杠杆臂处理,从而把斜置悬吊归入杠杆论证。
  • ligne d’appension (ligne d’appendension):悬挂线;本节特指从固定点 C 垂下、承托重物 A 的直线或绳索 CA,其静止条件是它与铅垂线 CL 重合。
  • perpendiculaire à l’horizon:铅垂线;CL 即被定义为这种方向,故「天平平衡」在这里等同于「悬吊线变铅垂」。
  • ligne de direction:动力实际沿之而施的方向线;本节中 AO 取为垂直于 CA,其性质由几何给出,并不要求是直线。
  • chorde vs ligne ferme:可弯曲的绳索(chorde)与不可弯曲的刚性杆(ligne ferme)之分;推论二先在刚性情形下得出比例关系,再放宽到柔性情形,由第三 Proposition 给出更一般证明。
  • Scholie du quatrième Axiome:正文前方「第四公设」的注释章节;推论一借其第二图中沿 AC 拉动的 puissance K,把斜面与天平臂上的同一种「拉住」作用串成一种共同的机械语言。

s25 [描述性拆分] COROLLAIRE III & COROLLAIRE IV

第1段(P0143)

原文复述

COROLLAIRE III.

中文讲解

本段仅为小节标题「COROLLAIRE III」(推论 III)。它标志着本节进入第三推论,将就「以暴力下落之重物撞击斜面所产生的效应」作出几何—力学层面的推论。该推论是承接前文关于斜面上重物之平衡/运动的命题所得出的一个直接结果,下一段将展开其具体陈述与论证。

第2段(P0144)

原文复述

Vn poids tombant par violence, & rencontrant obliquement vn plan, ne fera pas vn fi grand effect: c’est à dire, n’appuyera pas fi fort contre le mefme plan, que s’il le rencontre perpendiculairement. Comme fi le poids A tombant par violence rencontre obliquement le plan LN 2, fon effect comparé à la puissance entiere du même poids, ne fera que comme FA est à AC, ou comme LM à LN. Ce qui est clair, puis que la violence n’est qu’vne augmentation du poids, laquelle ne reçoit point d’autre demonstration que le poids mefme. Et cecy a lieu en tous les corps qui agiffent par violence contre d’autres, felon qu’ils les rencontrent perpendiculairement ou obliquement.

中文讲解

本段陈述推论 III 的实质内容,分三层。

第一层(结论):一重物若以「暴力」下落(即获得加速、带有冲击之势),并斜向撞击一平面,则其效应——亦即它对该平面所施的垂直反作用力——比垂直撞击同一平面时为小。换言之,斜撞不如正撞那么有力。

第二层(量化):若以图示说明,令重物 A 以暴力下落斜撞平面 LN(图注标为「2」),则其效应与该重物之全部动力之比,等于 FA 比 AC,也等于 LM 比 LN。这是把撞击力的有效分量,按几何线段之比表达出来——实质即把动量的方向按斜面之法向进行分解所得之比例。

第三层(理由与推广):作者给出的理由是,「violence」(暴力/动量)仅仅是「poids」(静重)的增大,因此其证明法则与静重之证明并无不同——即静重沿垂直方向作用于支面的法则,同样适用于被放大的动量,只是按相同的几何比例缩放而已。由此推广:本推论适用于一切以暴力作用于其他物体的物体,无论它们是正撞还是斜撞。

要正确理解本段,须注意「violence」在 17 世纪力学中并非现代意义的「暴力」,而是「冲击力、动量」的专门术语,作者将其视为「被放大的重量」;因此斜面分解法则既适用于静力学,也适用于冲击动力学。

补充说明

本段引用的几何记号 FA、AC、LM、LN 属于原文插图所示三角形之边与线段,仅就其比例关系而言在原文图示内可自证;本说明不引入图外信息。

第3段(P0145)

原文复述

COROLLAIRE IV.

中文讲解

本段仅为小节标题「COROLLAIRE IV」(推论 IV)。它开启第四推论,将就「斜面上维持一重物所需的力与该重物之比」给出几何表述,并对前人(Cardan、Pappus)就此问题所提出的命题进行反驳。下文将以实验数据与几何论证同时展开这一批判。

第4段(P0146)

原文复述

Il est clair aufli que la puissance qui fouftient vn poids fur vn plan incliné, n’est pas au mefme poids comme l’angle de l’inclination eft à l’angle droièt; ce quetoutefois Cardan à voulu dire au 5. liure des Proportions, Propofit. 72. Car il y a moindre raifon de l’angle de l’inclination M L N à l’angle droièt M, que de la perpendiculaire M N à l’hypotenufe N L, & partant la puissance que Cardan nous affigne eft moindre qu’il ne faut. Et l’experience mefme eft entierement contre Cardan. Pour exemple en l’inclination de trente degrez, l’experience nous fait voir que pour fouftenir vn poids, il faut vne puissance qui foit la moitié du mefme poids: & toutefois felon Cardan il fuffroit que la puissance fut le tiers du poids, puis que l’angle detrente degrez eft le tiers de l’angle droièt. De mefme felon Cardan à l’inclination de 60d. pour fouftenir quinze liures il faudroit feulement dix liures, & neantmoins l’experience fera voir qu’il faut treize liures, ou fort pres. Or l’experience s’accorde entierement à noître demonstration, ce que nous auons experimenté, & que chacun pourra aufli experimenter affez facilement, ayant les infrumens propres comme nous les auons. Quant à Pappus qui au huiétiefmeliure de les Collections Mathematiques Proposition neufiefme, veut demonîtrer cette Proposition (s’il eft vray qu’elle foit deluy-mefme) il a fort mal reüffi, n’ayant produit qu’vn paralogifme en lieu d’vne demonstration: & l’experience en plufieurs cas repugne beaucoup plusà ce qu’il conclud, qu’à ce que qui a efté conclud par Cardan.

中文讲解

本段是推论 IV 的全部内容,篇幅较长,可分四层来读。

第一层(正面主张与反驳靶子):作者明确指出,斜面上维持一重物所需的「puissance」(力)与该重物之比,并非等于「斜面倾角」与「直角」之比——而 Cardan 在其《比例论》第五卷第 72 题中却正是这样主张的。换言之,作者要把 Cardan 的「角度比例法则」驳倒。

第二层(几何论证):作者论证说,倾角 MLN 与直角 M 之比,小于垂线 MN 与斜边 NL 之比;而正确的支撑力比例应取后者(sin 关系),故 Cardan 所给的力比实际所需更小。这是利用三角形边角比例的大小关系,直接在几何上比较两条比值,从而否定 Cardan 的线性—角度比例论。

第三层(实验反驳):作者以两个具体数值实验来反驳 Cardan。其一,倾角 30°时,经验表明需用「被支持重量之半」的力才能托住;但按 Cardan 法则,30° 是直角(90°)的三分之一,故只需三分之一的重量即可——明显少于实际所需。其二,倾角 60°时,按 Cardan 法则支撑 15 斤只需 10 斤,但经验显示需要约 13 斤。作者据此断言:「经验与我们的论证完全一致」,并申明这是他自己做过的实验,且有适当仪器者皆可重做。

第四层(对 Pappus 的附带批评):最后,作者对 Pappus 也作了简短的判决——Pappus 在《数学汇编》第八卷第 9 题中试图证明此命题(若确属其本人所作),但「极为失败」,仅产出一条「paralogisme」(诡辩/谬证)而非真正的证明;且在许多情形下,经验与 Pappus 的结论之矛盾,比与 Cardan 的结论之矛盾更大。

整体而言,本段的论证策略是「先立正确比值(垂线/斜边),再以几何大小关系否定 Cardan 的角度比值,最后以两个具体倾角的实测数据双重证伪」,并附一笔贬抑 Pappus 同类工作的处理。它构成对前人斜面定律的一次系统清算,并以「实验」作为裁决依据——这正是 17 世纪新力学(伽利略、Roberval 一系)取代中世纪与文艺复兴自然哲学之比例论传统的标志。

补充说明

原文所引 Cardan《比例论》第五卷第 72 题、Pappus《数学汇编》第八卷第 9 题,以及「30°需一半」「60°需约 13/15」等数据,皆系作者本人在本节中所给,不另补外部词源或年代。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无独立脚注、图表说明或边栏文字;P0144、P0146 所引用的图示标记(FA、AC、LM、LN、M、N、L 等)属于原书该页插图,仅作为内文论证之坐标,详见原书第 21 页图。

💡 本节核心要点

  1. 推论 III 把「暴力」(动量)视为「被放大的重量」,从而把斜面分解法则由静力学推广到冲击动力学:斜撞之效应按 FA:AC 或 LM:LN 之比相对正撞折减。
  2. 推论 IV 的正面结论是:斜面维持重物所需之力与该重物之比,不等于倾角与直角之比,而应取垂线与斜边之比(正弦关系)。
  3. 本节以几何大小关系证明 Cardan 法则(角度线性比)所给之力恒小于实际所需,再以两个数值实验(30°需 1/2、60°需约 13/15)双证 Cardan 之错。
  4. 作者宣称其实验可被任何具备合适仪器者复做,并以「经验与我们的论证完全一致」作为新法则之裁决标准。
  5. 对 Pappus《数学汇编》第八卷第 9 题作附带判决:其「证明」实为谬证,且其结论与经验之乖违甚于 Cardan。
  6. 本节整体呈现 17 世纪新力学对中世纪—文艺复兴「比例论」传统的系统清算,方法上同时依赖几何分解与可重复的实验。

🔑 关键术语

  • violence(暴力):在本节中专指「冲击力、动量」,作者将其界定为「poids 的增大」,故其分解法则与静重相同。
  • poids(重量/静重):指物体在静止或无加速状态下的重力,是与「violence」对应的基准量,其沿垂直方向的法向分量构成对支面的有效作用。
  • plan incliné(斜面):本节讨论的核心对象;推论 IV 即讨论在此面上维持一重物所需的水平方向的「puissance」。
  • puissance(力):在本节中指沿斜面方向用以平衡/支持重物的外加动力,作者主张其与重物之比应由几何关系而非角度线性比例给出。
  • angle de l’inclination(倾角):指斜面与水平面所成之角,本节中以 MLN 标识;Cardan 曾主张支撑力比与该角占直角之比成正比,被本节作者否定。
  • hypoténuse(斜边):指含直角之三角形中对直角之边,本节中以 NL 标识;正确比例取垂线 MN 与斜边 NL 之比,即正弦关系。
  • paralogisme(诡辩/谬证):作者用以评判 Pappus 论证之词,指形式看似推理、实则前提或推理环节有误的论证,非真正之「demonstration」。

s26 [描述性拆分] COROLLAIRE V

第1段(P0147)

原文复述

COROLLAIRE V.

中文讲解

这是小节标题,宣告本段为第五推论。它紧随前文关于斜面上力、路程与时间关系的论证而出现,承担着把前面命题压缩为一句简洁结论并预告将给出推论性总结的功能。

第2段(P0148)

原文复述

On peut encore voir clairement qu’il faut moins de force pour faire monter vn poids par vn plan incliné, que par la perpendiculaire. Mais reciproquement ce poids fera plus de chemin, & partant fera plus de temps à monter par le plan incliné, que par la perpendiculaire. Et le temps par le plan incliné fera au temps par la perpendiculaire, comme reciproquement la puissance tirant par la perpendiculaire, à la puissance tirant par le plan incliné.

中文讲解

本推论提出一对互为镜像的命题:第一,沿斜面提升同一重物所需的力比沿垂直方向小;第二,沿斜面所走的路程更长,因此所用时间也更长。作者随即点出核心的数学关系——“沿斜面所用的时间与沿垂直所用的时间之比,等于沿垂直所用的力与沿斜面所用的力之比的倒数”,也就是"时间比"与"力比"互为反比。这是早期机械学对"机械利益"的几何表述:省力必以加长路程和时间为代价,时间比率恰好倒转了力比率。这条命题的作用在于为后文的图示证明和一般化推广提供清晰的口径。

补充说明

原文中的 “vn” “raifon” “partant” 属十七世纪法语拼写,分别对应现代法语 “un” “raison” “par conséquent”;“comme reciproquement … à …” 表示"之比等于…之比的倒数"。

第3段(P0149)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第22页的页眉/栏外标识,仅起版面识别作用,标明当前文本所属的书名为《力学论》。

第4段(P0150)

原文复述

Car pour faire monter perpendiculairement le poids A depuis M iufques en N, il faut vne puissance vne peu plus grande que le même poids: & pour le faire monter à la même hauteur par le plan incliné L N, il faut vne puissance vn peu plus grande que le poids Q, qui est moindre que le poids A, felon la raifon de la ligne M N à la ligne L N. Mais le chemin L N par le plan incliné, est en recompenfe plus grand que le chemin M N par la perpendiculaire. Et le temps estant en la raifon des chemins, il faudra plus de temps par le plan incliné L N, que par la perpendiculaire M N, & la raifon fera comme L M à M N, c’està dire comme du poids A à la puissance qui fouftient le même poids fur le plan incliné L N. De même quand deux plans feront inefgale-ment inclinez, il faudra plus de forces pour fouftenir, ou pour faire monter vn poids fur celui duquel l’angle de l’inclination fera plus grand, que fur ce. luy duquel l’angle de l’inclination fera moindre: mais reciproquement il faudra plus de chemin, & de temps, pour monter à vne certaine hauteur, par le plan duquell’angle de l’inclination fera moindre, que par celui duquel l’angle de l’inclination fera plus grand. Ce qui est facile à demontrer. A infi en general pour faire monter vn poids fur des plans inclinez, il faudra plus de temps à proportion que la puissance fera moindre; ce qui le rencontre en tous les infitrumens ordinaires de la Mechanique.

中文讲解

本段为 P0148 推论提供几何证明,并将其推广至更一般的情形。作者以具体的几何对象展开论证:设 A 为待提升的重量,从垂直线段 MN 的下端 M 提升到上端 N,所需之力"略大于 A";若改沿斜面 LN 上升到同一高度,则所需之力"略大于 Q",而 Q 比 A 小的比例恰好等于垂直高度 MN 与斜面长度 LN 之比。换言之,力之比就是斜面长度与垂直高度之比的倒数。同时,斜面上的路程 LN 作为补偿大于垂直路程 MN;既然时间与路程成正比,沿斜面所需时间就更长,其比率为 LM∶MN,也等于 A∶支撑 A 在斜面上的力(这里的 LM 是斜面长度 LN 在垂直方向的投影的延伸,三角形 LMN 的三条边构成斜面几何)。接着作者把结论推广到两个倾角不同的平面:倾角越大,需要的力越大,但路程与时间越短;倾角越小,需要的力越小,但路程与时间越长。最后归纳出一条贯穿全部机械的普遍原理——“力越小,时间越长”。作者明言"这很容易证明",并指出该原理在所有普通机械器具中都可观察到。这是把"斜面特例"提升为"机械学一般定律"的关键一步:力与时间成反比,是后来虚功原理与功率守恒思想的早期表达。

补充说明

图示中 M、N、L、A、Q 各点的具体几何位置需对照原图;“LM∶MN"实际对应的是"斜面长 LN∶垂直高 MN”,文中以三角形 LMN 三边中两者之比表达同一关系。

第5段(P0151)

原文复述

Le fçay qu’en la Practique quand il est question de faire monter vn poids par vn plan incliné, il furuient bien fouuent de la part de la matière des difficultez qui nous obligent à employer beaucoup plus de forces, que celles qui font requifes par la demonstration precedente, pour fouftenir le même poids fur le même plan; foit à caufe que le plan n’elt jamais parfait, & refuite parfon inefgalité au corps pefant, qui de fa part est aufli inelgal; foit à caufe que les rouages ont peine detourner, ou que les chordes ne plient pas facilement, n’eftant pas parfaitement flexibles, ny fans poids comme nous les confiderons en la Theorie, ou pour quelque autre raifon. Mais icy noître intention n’a efté que de confiderer la Mechanique dans fa pureté, & comme elle feroit si la matière n’auoit de loy aucune refiftance: le reffe, fçauoir les difficultez qui furuiennent de la part de la matière, appartenant à vne autre confideration. Joint que noître Proposition est detrouuer vne puissance qui puiffe fouftenir vn poids fur vn plan incliné, à quoy nous auons fatisfaie. Et quand il fera question de faire monter le même poids fur le plan, il faudra adioufter à la puissance que nous auons trouuée, des forces suffantes pour furmonter toutes les difficultez qui furuiendrót de la part de la matière.

中文讲解

本段是作者对理论与实践关系的预设性声明,目的在于预先回应可能的反驳。作者承认,实践中沿斜面提升重物时常因物质本身的阻力而需要远大于理论值的力,阻力来源包括:平面并非完美光滑,其凹凸与物体的不规则相抵触;轮轴难于转动;绳索并非完全柔软、亦非毫无重量,与理论中的理想化处理不同;以及其他原因。但他强调,自己此刻的目的只是"在纯粹形态下"考察力学,即假设物质不服从任何阻力法则;物质带来的实际困难属于另一种研究领域。他还指出,自己命题的目标只是"找到能支撑斜面上重物的力",对此任务已经完成;当实际需要把重物沿斜面提升时,只需把克服物质阻力所需的额外力加到先前求得的理论力上即可。这段话的作用是划清"纯理论力学"与"应用力学(含摩擦等)“的边界,为前面推导的纯粹结论进行方法论上的辩护,并预告读者:理论结果在实践中如何修正。

补充说明

“furuient” “fçay” “ainfi” 等均为十七世纪法语常见拼写,对应现代法语 “surviennent” “sçais” “ainsi”。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节末尾没有独立的脚注或边栏。第22页上方的"Traité de Mechanique"为书名页眉/栏外标识,非正文内容。原书第22页应附有与 P0150 配套的斜面几何图(标有点 M、N、L、A、Q),用以可视化"垂直提升"与"沿斜面提升"的对照,需查看原图方能确认各点相对位置。

💡 本节核心要点

  1. 第五推论陈述了一对互为镜像的命题:沿斜面提升同一重量所需的力更小,但所需路程更长,因而时间也更长。
  2. 本推论给出关键的数学关系:沿斜面所用时间与沿垂直所用时间之比,等于沿垂直所用之力与沿斜面所用之力之比的倒数(即时间比与力比互为反比)。
  3. 证明借助具体几何:垂直提升所需力略大于 A,沿斜面 LN 提升所需力略大于 Q,其中 Q:A = MN:LN;同时 LN > MN,时间与路程成正比,因此时间比 = LM:MN = A:支撑力。
  4. 作者把结论推广到任意两个倾角不同的平面:倾角越大则所需力越大,但路程与时间越短;倾角越小则反之。
  5. 由此提炼出一条贯穿全部机械的一般原理——“力越小,时间越长”,是早期机械学对"省力必延时"的普适表述。
  6. 作者区分"纯理论力学"与"应用力学”:前者假设物质不服从任何阻力法则,求得的力仅在理想条件下成立;实践时只需在理论力之上叠加克服摩擦、不平、绳索刚性等物质阻力所需的额外力。

🔑 关键术语

  • Plan incliné:斜面。本节的核心装置,用于比较"沿垂直方向提升"与"沿倾斜面提升"两种方式所需之力、所走路程与所用时间的关系。
  • Perpendiculaire:垂直方向(路线)。在论证中作为斜面情形的对照基准:垂直提升所需力最大,但路程与时间最短。
  • Puissance:动力/驱动力。指沿给定路径施加以维持或移动重物的力;其大小依路径几何而定,斜面上小于垂直方向。
  • Raifon (raison):比率/比例。原文中的 “felon la raifon de …” “la raifon fera comme …” 表示"按…之比",是推导力比、路程比与时间比的核心数学词。
  • Démonstration:证明/演示。文中 “la demonstration precedente” 指前面对斜面所需力的几何推导;本节末段强调此处展示的是纯理论证明,与实践中的物质阻力无关。
  • Mécanique dans sa pureté:纯力学。本节末段提出的方法论范畴:剥离摩擦、不平、绳索刚性等物质阻力后对力学定律作理想化考察,与"含物质阻力的应用力学"相区分。

s27 [描述性拆分] COROLLAIRE VI & COROLLAIRE VII

第1段(P0152)

原文复述

COROLLAIRE VI.

中文讲解

本段为小节标题,标志着对前文推论(关于斜面)之后的第六条推论的开始。作者将要在这一推论中讨论的对象是"viz"(即 vis,螺旋)。标题本身仅起结构标识作用,不承载论证内容。

第2段(P0153)

原文复述

Pour ce que la viz n’eft autre chofe qu’vne fuperficie inclinée à l’entour de quelque corps rond, il paroift qu’elle reçoit les mefmes démonftrations que le plan incliné; ainfi elle fera vn grand effect avec peu de force, mais il luy faudra plus de temps.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE VI 的实质内容。核心论断是:螺旋(viz)其实只是绕在某个圆形物体表面上的一个倾斜面(parce que la viz n’est autre chose qu’une superficie inclinée à l’entour de quelque corps rond),因此螺旋与斜面属于同一种几何构造,承受同样的力学证明(elle reçoit les mêmes démonstrations que le plan incliné)。作者由此推出一个实践性结论:螺旋能用很小的力产生很大的效果(un grand effect avec peu de force),但代价是需要更多的时间(plus de temps)。这里的逻辑是:螺旋本质上就是绕成螺旋形的斜面,所以它继承了斜面"以力换距离"(或"以距离换力")的力学关系——少力就必须多走距离,而距离在机械操作中等同于时间。

承接关系上:前一条推论(corollary V)讨论了斜面本身的力学性质,本推论把斜面的结论外推并应用到螺旋上,是同一力学原理向更具体机械的延伸。值得注意的是,作者在这一时期(17世纪)的力学论述中,已能识别螺旋的几何本质是卷起的斜面,这正是后来被纳入"简单机械六大类"的关键观察。

补充说明

原文 “viz” 是古法语中 “vis”(螺旋)的拼写形式,需按当时的术语来理解。古法语中 “f” 与现代 “s” 等价(如 “eft”=“est”、“fuperficie”=“superficie”、“démonftrations”=“démonstrations”、“ainfi”=“ainsi”、“paroiſt”=“paroît”),“uu” 与 “v” 也常混用(如 “vne”=“une”、“autour” 拼作 “l’entour”)。

第3段(P0154)

原文复述

COROLLAIRE VII.

中文讲解

本段为小节标题,开启第七条推论,讨论的对象是楔子(coin)以及它与斜面的关系。标题本身仅作结构标记。

第4段(P0155)

原文复述

Le Coin reprefente le plus fouent deux plans inclinez, & quelquefois vn feulement; & c’eft la même chofe de pouffer à force le coin, ou plan incliné par deffoubs le poids, que de tirer le poids fur le même plan. Partant le coin reçoit

中文讲解

本段是 COROLLAIRE VII 的开头部分,论证楔子与斜面在力学上等价。

作者分三步推进:第一,楔子通常代表两个斜面的组合(le plus souvent deux plans inclinés),有时只代表一个斜面(quelquefois un seulement)。这是对楔子几何形状的刻画——最常见的等腰(或对称)楔子是两个斜面背靠背贴合,而单面楔子则可视为单独的一块斜面。

第二,作者给出一个动力学上的等价命题:在重物下方用力推楔子(或斜面),与在斜面上把重物向上拉,这两种情形在力学上完全相同(c’est la même chose de pousser à force le coin… par dessous le poids, que de tirer le poids sur le même plan)。这其实是在说:楔子与斜面之间的"力—重量—斜面角度"关系是相同的,无论施力方向是"把斜面楔入"还是"把重物沿斜面拉上"。

第三,结论由 “Partant”(因此)引出:楔子因此也承受(同斜面)一样的证明——这句话在原文末尾被截断,由下一段(P0157)接续为 “reçoit les mêmes démonstrations que le plan incliné”。

作者使用这个例子,是要说明楔子和斜面在本质上属于同一类简单机械,从而把前文已经建立的"斜面力学"结论直接移植到楔子上。

补充说明

“deſſoubs”(par dessous)指"从下方",在原文中描述"在重物下方从下面推"的动作。古法语拼写中 “ſſ” 是 “ss” 的连字形式。“Partant” 在古典法语中意为"因此/由此",与 aujourd’hui 仍保留的含义一致。

第5段(P0156)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本段是页眉/书名标记 “Traité de Mechanique."(力学论),出现在第 23 页页首,属于版面元素,提示读者进入新一页。它本身不携带论证内容,仅作为整部著作《力学论》的题署。

第6段(P0157)

原文复述

reçoit les mefmes démonftrations que le plan incliné: mais il a cette commodité de pouuoir être affifté de la puiffance du Marteau, laquelle eft préfque incomprehenfible, & telle, que toutes les autres puiffances ne font quafi rien à comparaifon d’elle. Ainfi le coin affifté du marteau, eft le plus fort inftrument que nous ayons en la Mechanique.

中文讲解

本段接续 P0155 未完的论证,把 COROLLAIRE VII 收束。

前半句 “reçoit les mêmes démonstrations que le plan incliné” 完成了上一段被截断的句子:楔子也获得与斜面同样的证明(即承受同斜面一样的力学关系)。

随后作者用一个 “mais”(但是)转入对楔子独有优势的说明:楔子有一个便利(commodité),就是它能够借助锤子(Marteau)的力来协助推动。作者对锤子力度的评价极强——几乎是不可理解的(préfque incomprehenfible),所有其他的力(puissances)与之相比几乎等于无(ne font quafi rien à comparaison d’elle)。这里的"其他力"指的应是人力、畜力、单纯的斜面或螺旋等所能产生的力。

最后一句是整条推论的总结判断:被锤子协助的楔子,是我们在力学中所拥有的最强的工具(le plus fort instrument que nous ayons en la Mechanique)。

整条推论的论证结构是:先确立楔子与斜面的力学等价性,再补充楔子可以叠加锤子这一外部冲击力的优势,从而得出"楔+锤"是所有机械中力量最大的。作者用"compréhensible/incompréhensible"这种近乎惊叹的修辞,凸显 17 世纪作者对冲击(percussion)所能产生巨大效果的经验感受。

补充说明

“affifté”(=assisté)意为"被协助”,“puiffance”(=puissance)指"力/动力",“Marteau”(锤)是本段与前文"力"概念不同的关键要素——它代表的是冲击力(percussion),而非持续推力。“incomprehenfible” 在 17 世纪语境中既可解为"难以理解"也可解为"难以衡量/估量"。“quafi”(=quasi)意为"几乎"。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含一个跨页版面元素(P0156 “Traité de Mechanique."),位于第 23 页页首,作为书名/页眉标识,不构成论证内容。其余段落(P0152、P0154)为推论标题,仅起结构作用。整节没有脚注、图示或边栏。

💡 本节核心要点

  1. COROLLAIRE VI 把螺旋定义为绕在圆柱体上的一个倾斜面,因此螺旋与斜面共享同一条力学证明:小力配大距离(大作用时间)。
  2. 螺旋继承了斜面"以力换距离"的机械优势:用很小的力产生很大的效果,但代价是需要更多时间。
  3. COROLLAIRE VII 把楔子刻画为两个斜面(有时仅一个)的组合,并把"在重物下方推斜面"与"在斜面上拉重物"视为力学等价。
  4. 楔子因此获得与斜面相同的力学证明;其独有的便利是可以叠加锤子的冲击力。
  5. 作者强调锤子的力量几乎不可估量,使其他一切力相比之下都近乎无物。
  6. 结论:被锤子协助的楔子是《力学论》中所有机械里力量最大的一种。

🔑 关键术语

  • viz (vis):古法语拼法,即"螺旋”。本节定义它为绕在圆形物体上的一块倾斜面,从而把螺旋归入斜面一类简单机械的力学分析。
  • Coin:楔子。本节将其几何上刻画为两个斜面(或一个斜面)的组合,并论证其在力学上等价于斜面。
  • Plan incliné:斜面。是本节两条推论共同依托的基准简单机械——螺旋与楔子都被作者归结为它的变体,从而共享同一组力学证明。
  • Marteau:锤子。本节核心新增要素,作为冲击力的来源。作者认为其力量几乎不可估量,借助锤子的楔子是机械中最强者。
  • puissance:力/动力。本节用以指称各种能够做功的动力来源(人力、动物力、机械装置等),并通过与锤子之力的对比来突出后者的优越。

s28 [描述性拆分] PROPOSITION II

第1段(P0158)

原文复述

PROPOSITION II.

中文讲解

本节的小节标题:“命题 II”。它标志着一个新命题的开始,与上一节"命题 I"相承接。本命题讨论的是:在斜面上支撑重物的力的方向线与斜面不平行时,已知斜面的倾斜度和重物,求该力的大小。命题 II 比命题 I(方向线平行于斜面的情形)更复杂,因为它涉及非平行方向的力学分解问题。

补充说明

标题中的"PROPOSITION II"沿用拉丁文写法,是 17 世纪法国力学著作的常见格式。

第2段(P0159)

原文复述

Quand la ligne de direction par laquelle une puissance souftient vn poids sur vn plan incliné, n’est pas parallele au même plan; l’inclination du plan estant donnée, & le poids; trouver la puissance.

中文讲解

命题 II 的题设陈述:当一条力用以支撑斜面上重物的方向线不平行于该斜面时;已知斜面的倾角与重物,求该力的大小。这句话明确给出了本命题的两个已知量(斜面倾角、重物)和一个待求量(力),同时通过"不平行于斜面"这一条件,把命题 I 排除在外——命题 I 处理的正是方向线平行于斜面的情形。“vne puissance”(一股力)、“vn poids”(一个重物)、“plan incliné”(斜面)、“ligne de direction”(方向线)这些术语构成了本命题的核心词汇。作者用"l’inclination du plan estant donnée, & le poids"这种"已知……求……“的句式,遵循了欧几里得式的命题陈述传统。

补充说明

“souftient"是古法语拼写,对应现代法语"soutient”(支撑)。原文中的"vn"使用古法语"un"的形式;这些不影响语义,但保留了 17 世纪法语印刷的特点。

第3段(P0160)

原文复述

CETTE Proposition a deux cas, & vne determination qu’il faut expliquer auant toutes choses. Pour ce faire foit le poids A pofe fur le plan incliné L N 2 : foit auffi la balance inclinée C A N perpendiculaire au mefme plan, & la balance horizontale C F, auec la ligne A F perpendiculaire fur C F, Y A O parallele au plan L N 2, & N M perpendiculaire au plan horizontal L M, le tout comme en la troifiefme figure. Plus du point N fur le plan incliné L N 2 foit eflenée la perpendiculaire N T, rencontrant le plan horizontal au point T, & foit la mefme ligne T N prolongée iufques en A, centre de pefanteur du poids donné A, afin que la ligne T A puiffe, quand il en fera de befoin, reprefenter vne chorde, ou vne ligne ferme. Maintenant il est clair que fi la ligne de direction par laquelle vne puissance fouftient le poids A, est la ligne A F, qui est la ligne de direction du mefme poids, la puissance doit eftre efgale au poids, par le fecond Axiome; & en cet eftat le poids A eftant entierement fouftenu par la puissance F, il n’appuyera plus fur le plan incliné L N 2, par la commune cognoissance. Il n’appuyera pas auffi, à plus forte raifon, fur le mefme plan incliné, fi la ligne de direction par laquelle la puissance le fouftient, est pofee entre A F, & A Y diuifant l’angle F A Y. Comme fi la puissance tire le poids A par la ligne I A, tant s’en faut qu’elle fouftienne le poids fur le plan incliné, qu’au contraire elle le fera defcendre, & feparer du mefme plan, le faifant venir au deffoubs d’elle-mefme, pour le fouftenir librement par la ligne de direction du mefme poids, ce qui est affez clair de foy-mefme. Ainfi il ne faut pas que la puissance qui doit fouftenir le poids A fur le plan incliné L N 2, tire par vne ligne de direction pofee entre A F & A Y. Il ne faut pas auffi que la ligne de direction de la puissance foit A Y, ny entre A Y & A T: car en cet eftat la puissance feroit gliffer & defcendre le poids fur le plan incliné, en lieu de le fouftenir, ce qui est encore clair; comme fi la puissance tire par la ligne A Z. Or nous fuppofons que le plan ne donne aucun empefchement à la ligne A Z, ny à fes pareilles qui trauerfent le mefme plan: que fi cette penetration choque l’imagination de ceux qui ne fe veulent point deftacher de la matière, qu’ils s’imaginent que le plan est ouuert le long de la ligne L N 2, expres pour donner passage aux chordes defquelles nous auons befoin pour tirer par deffouz le plan; ce que nous auons fait aux plans defquels nous nous feruons quand nous voulons auoir le plaifir de voir l’experience faire paroiftre aux fens les veritez que la raifon auoit defcouvertes & concluës auparauant. Il faut entendre de mefme que le plan L N 2 ne donne aucun empefchement à la balance C A N. En fin

中文讲解

本段是命题 II 的"判定”(determination),即在进入正式证明之前,先把所有不能维持重物在斜面上的力的位置全部排除掉。它包含以下几层内容:

一、几何与力学构型的建立。重量 A 放在斜面 LN² 上;C A N 是一条垂直于斜面的"倾斜天平"(balance inclinée);C F 是一条"水平天平"(balance horizontale);A F 垂直于 C F;Y A O 平行于斜面 LN²;N M 垂直于水平面 L M。从斜面上点 N 引出垂直线 N T 交水平面于 T,并把 T N 延长到 A(重物的重心),必要时用 T A 表示一根绳子或张紧的线。整幅图与第三图一致。

二、第一条排除:力线 A F 即是重物自身的方向线,由第二公理(second Axiome),此时力必须等于重物;既然力已经独自完全支撑了重物,根据"普遍认识",重物就不再压向斜面 LN²。

三、第二条排除(更强):若力的方向线位于 A F 与 A Y 之间(即穿过 A F 之"上",把角 F A Y 一分为二的方向),力不但不能把重物压在斜面上,反而会让重物下落、脱离斜面,让它绕到力下方、由重物自身的方向线悬空撑住。作者以方向线 I A 为例说明这一点,并称这种情形"自明"。

四、第三条排除:力的方向线不能是 A Y,也不能位于 A Y 与 A T 之间;以方向线 A Z 为例,这种位置会让重物沿斜面下滑,而不能支撑住它。

五、为使分析可行,作者设定斜面对穿过自身的方向线(如 A Z)不造成任何阻碍;如果有人难以接受"线穿透斜面"这种抽象设定,可以想象斜面沿 L N² 切开,专门让绳子穿过。作者说明,他们实际做实验时就是这样做的——让"理性先发现并推出"的真理"通过实验在感官上显现"。同时,斜面 LN² 也不对倾斜天平 C A N 构成阻碍。

本段的总论证策略:先穷举所有可能的方向线位置(A F、A F 与 A Y 之间、A Y、A Y 与 A T 之间、A T),再把不能维持重物在斜面上的位置一一剔除,为进入"剩下两种真正可解的位置"铺平道路。

补充说明

段落中"le tout comme en la troifiefme figure"(整体如同第三图)所指的图应当对应 P0163 中位于第 24 页的图像占位符——该图绘出斜面 LN²、倾斜天平 C A N、水平天平 C F、垂直线 A F、平行线 A O、垂直线 N M 以及 N T 延长至重心 A 的结构。“par le fecond Axiome”(根据第二公理)指本著作前面已建立的一条公理:沿同一直线拉动或推动重物时,所需之力等于被拉或被推的重物。

第4段(P0161)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

原文此处仅出现了一句英文:“The quick brown fox jumps over the lazy dog."(一只敏捷的棕色狐狸跳过一只懒惰的狗)。这是一句著名的英语全字母句(pangram),包含英文全部 26 个字母。它在物理或力学语境下没有任何含义。从上下文判断,这是 OCR(光学字符识别)或排版过程中的占位符/乱码残留,原本应承载命题 II 后续内容(紧接"En fin"之后),但在此次数字化中丢失或被替换。读者应把它视为版面瑕疵,不影响命题 II 的实质论证。

补充说明

“The quick brown fox jumps over the lazy dog"是英文中最著名的 pangram 之一,常用于字体测试;它出现在 17 世纪法文力学手稿的数字化文本中,几乎可以肯定是 OCR/排版占位符,没有原文对应的物理意义。

第5段(P0162)

原文复述

Traité de Mechanique:

中文讲解

本段是页眉/栏目标题:“Traité de Mechanique”(力学论/力学专论)。它出现在第 24 页,表明当前内容所属的著作——这是一部论述力学的法文专著。“Traité de Mechanique"是 17 世纪下半叶法国常见的力学著作书名,作者通过这一栏目标题,把命题 II 明确地标识在整部著作的脉络之中。

补充说明

“Traité de Mechanique"作为页面顶部的版式标题,没有给出具体命题的论证内容,仅起版面定位与著作归属的作用。

第6段(P0163)

原文复述

第24页图像或乐谱示例

中文讲解

本段是第 24 页的一处图像占位符。位置紧接在"判定”(determination)叙述文字之后,对应 P0160 中提及的"troifiefme figure”(第三图)。从上下文可确认:这张图绘出本命题的几何构型——斜面 LN²、垂直于斜面的倾斜天平 C A N、水平天平 C F 区域、垂直线 A F、平行于斜面的线 A O、垂直于水平面的线 N M,以及从 N 引出的垂直线 N T 延伸到重心 A。图的具体线条位置与点标记请查阅原图。

补充说明

由于图像数据在源文本中已被省略,本占位符只能确认图像存在于此位置,无法在文本中复原其细节。

第7段(P0164)

原文复述

quand la puissance, par la ligne A T, tire le poids perpendiculairement contre le plan LN 2, elle le fait bien appuyer plus fort contre le même plan, mais elle ne luy ofte pas l’inclination qu’il a de gliffer; partant cette inclination demeurant au poids, fans que rien luy refiste, il gliffera, fi le plan est parfait, quelle que puiffe eftre la puissance qui le tire par la ligne A T perpendiculaire au plan LN 2, laquelle puissance ne contribuë rien pour faire monter ny defcendre le poids fur le plan, employant toute fa force à le faire appuyer plus fort contre le même plan: ce que nous demonftrerons amplement au quatrième Scholie fuiuant. Il refte donc à examiner deux poitions de la puissance, l’vne quand fa ligne de direction est entre A F & A O, diuifant l’angle F A O, comme fi la ligne de direction est A Q, & la puissance en Q, ou par deffus vne poulie en E; & cette position fait le premier cas de la Proposition. La feconde position, qui fait le fecond cas, est quand la ligne de direction de la puissance est entre A O & A T, comme fi la ligne de direction est A R, & la puissance en R, ou par deffes vne poulie en S. Mais ces deux cas ne font differents qu’en la construction, car la demonstration est de même en l’vn qu’en l’autre. Que fi la ligne Q A est continuée vers A tant que l’on voudra iufques en Z, & R A iufques en I, ce fera le même de pouffer le poids A vers Q par la ligne de direction Z A, que de le tirer par la ligne Q A: & le même de pouffer par la ligne I A, que de tirer par R A, par le second Axiome: partant vne même demonstration feruira tant pour tirer que pour pouffer.

中文讲解

本段把"判定"工作做到底——把第四种不能成立的位置(A T,垂直压向斜面)排除之后,正式宣告命题 II 只剩两种真正需要论证的力线位置。

一、排除 A T:当力沿 A T(垂直于斜面方向)拉动/推压重物时,确实让重物更紧地压在斜面上,但完全没有消除它滑动的倾向;因此只要斜面"理想光滑”,重物仍会下滑。无论这个垂直方向的力有多大,它都把全部力量用于压紧斜面,对使重物沿斜面上升或下降毫无贡献。作者预告:这一点将在"第四附注”(quatrième Scholie)中详细证明。

二、剩下的两个位置:

  1. 第一种情形——力的方向线位于 A F 与 A O 之间(即穿过角 F A O),例如方向线 A Q,作用点在 Q 或经过滑轮 E;这就是命题 II 的第一个"情形"(cas)。
  2. 第二种情形——力的方向线位于 A O 与 A T 之间,例如方向线 A R,作用点在 R 或经过滑轮 S;这就是第二个情形。

三、两情形等价:作者断言两情形"在作图(construction)上不同,但在证明(demonstration)上完全一样"。也就是说,无论方向线落在 A F 与 A O 之间还是 A O 与 A T 之间,求力所需的几何与力学论证是同一套。

四、推/拉等价:进一步,若把 Q A 沿 A 方向延长到 Z,那么沿方向线 Z A 把重物推向 Q,等价于沿 Q A 把重物拉向 Q;同理,把 I A 用来推,等价于用 R A 拉。由第二公理,这两种情况相同。所以无论实际操作中是把重物拉过来还是推过去,同一证明都适用。

本段是判定部分的收束,也是命题 II 正式证明的预备:作者用穷举法把无效位置全部排除后,把问题化归为两个对称的、可统一处理的情形,并把"拉"与"推"统一在同一条证明中处理。

补充说明

“fi le plan est parfait”(如果斜面是理想的)指没有摩擦的"理想光滑"斜面;这是 17 世纪力学讨论中的标准假设。“par le second Axiome"再次援引前面已经建立的公理(沿同一直线施力于重物时,所施之力等于所推或所拉的重物),把"拉"与"推"统一处理。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内的非正文附加材料包括:(1) 第 23 页的标题”## PROPOSITION II.";(2) 第 24 页的栏目标题"## Traité de Mechanique:";(3) 第 24 页的一幅图像占位符(即 P0163),对应 P0160 中提及的"第三图"(troifiefme figure),绘出命题 II 的几何构型;(4) P0161 那句英文 pangram “The quick brown fox jumps over the lazy dog.” 应视为 OCR/排版残留,无原文意义。这些附加材料中,栏目标题起著作归属作用,图像起几何参照作用,OCR 残留不影响命题的实质内容。

💡 本节核心要点

  1. 命题 II 的题设:在斜面上支撑重物的方向线不平行于斜面,已知斜面倾角和重物,求所需的力。
  2. 命题 II 含两个情形,但证明相同;这两种情形分别对应方向线位于 A F 与 A O 之间(第一情形)以及 A O 与 A T 之间(第二情形)。
  3. 在进入正式证明之前,作者先用"判定"穷举所有可能的方向线位置并排除掉不可能的情形:A F(力等于重物,重物不再压向斜面)、A F 与 A Y 之间(重物脱离斜面)、A Y 及 A Y 与 A T 之间(重物沿斜面下滑)、A T(垂直压紧但不能阻止滑动)。
  4. 判定部分的几何构型包含斜面 LN²、垂直于斜面的倾斜天平 C A N、水平天平 C F、垂直线 A F、平行于斜面的 A O、垂直于水平面的 N M,以及 N T 延长到重心 A 的辅助线。
  5. 作者明确设定斜面对穿过自身的方向线(如 A Z)不形成阻碍,并允许通过"开口"或滑轮等装置实现这些抽象的方向线,为实验验证留出空间。
  6. 拉与推在第二公理下等价,因此同一证明既适用于拉也适用于推;垂直压向斜面的力完全不能阻止滑动,这一点将在第四附注中详述。

🔑 关键术语

  • ligne de direction(方向线):力的作用方向所在的直线。在本命题中,重物的方向线即重力的方向 A F;力的方向线则由所施力的位置决定,命题 II 要求它不平行于斜面 LN²。
  • puissance(力):作者用来指所施的外加作用(如人手或绳索的拉力),区别于重物自身的重力。它与"poids"(重物)形成本命题的核心力学对偶。
  • poids(重物):放在斜面 LN² 上的物体 A,其重心位于 A。重物的方向线是 A F(垂直于水平面),命题 II 求的是能把该重物维持在斜面上的外加力。
  • plan incliné(斜面):本命题所讨论的承载面,本节记作 LN²。重物放在其上时,若无外力则有沿斜面下滑的趋势;命题 II 求解的是使重物不滑所需的外力。
  • balance inclinée/balance horizontale(倾斜天平/水平天平):分别为垂直于斜面和水平面的参考方向线。C A N 是垂直于斜面 LN² 的方向,C F 是水平方向,它们与 A F、A O 共同构成本节的几何参照系。
  • determination(判定):本节开头明确把对各种方向线位置的逐一排查称为"determination",即在正式证明之前先穷举并排除不能维持重物在斜面上的位置,为剩下的两种真正可解情形铺平道路。
  • second Axiome(第二公理):著作前部已建立的公理:沿同一直线方向拉或推一个重物时,所用之力等于该重物。在本节里它被用来:把 A F 方向上的力等于重物;并把拉(Q A、R A)与推(Z A、I A)统一为同一论证。

s29 [描述性拆分] 第二命题:力方向不平行于斜面时的两种情况求解

第1段(P0165)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

此条为第25页的版面页眉(running header),仅标示本作品书名为《Traité de Mechanique》(力学论著)。作为非正文版面元素,它提示读者此处仍处于同一部论著之中,并不引入新的论证内容。

补充说明

页眉文字中的双井号“##”系脚本标记,用于区分版面元素而非真实正文层级。

第2段(P0166)

原文复述

Donc au premier cas foit la ligne de direction A Q, par laquelle la puissance Q ou E fouftient le poids A donné, & pofé fur le plan incliné L N 2, l’angle de l’inclination N L M eftant donné, & l’angle O A Q compris par la ligne A O parallele au plan L N 2, & par la ligne A Q, par laquelle tire la puissance Q ou E; il faut cognoiftre cette puissance Q ou E. Du point C fur la ligne Q A, foit menée la perpendiculaire C B, laquelle tombera entre les points Q & A, d’autant que les angles A Q C, Q A C font aigus; & cette perpendiculaire C B fera donnée; d’autant que le triangle C A B eft donné, la ligne C A eftant donnée par construction, l’angle B droit, & l’angle C A B complement de l’angle B A O. Soit auffi fait que comme la ligne B C donnée eft à la ligne C F donnée, ainsi le poids A donné foit à la puissance Q ou E, laquelle fera donnée. Ie dis que cette puissance Q ou E trouuee comme nous venons de dire, eft celle que l’on demande. Car foit la puissance O laquelle tirant par la ligne A O parallele au plan incliné L N 2, fouftienne le poids A fur le même plan, ou fur la balance C A, le tout comme en la première Proposition. Il y a donc même raifon de la puissance O au poids A que de la ligne C F à la ligne C A, par la première Proposition, & comme le poids A eft à la puissance Q ou E, ainsi la ligne C B eft à la ligne CF, par la construction; donc par raifon efgale en proportion troublee, la puissance O eft à la puissance Q ou E, comme la ligne C B eft à la ligne C A. Mais la puissance Q ou E, tirant par la ligne Q A oblique au bras de la balance C A, tire de même que par la distance C B reprefentant le bras de la balance, par le troifiefme Axiome, à laquelle diftance C B la ligne de direction Q B A eft perpendiculaire. Puis donc que la puiffance Q ou E tire perpendiculairement fur la diftance C B, & que la puiffance O tire auffi perpendiculairement fur la diftance C A; & que la proportion eft reciproque de la puiffance O à la puiffance Q ou E, & de la diftance C B, par laquelle tire la puiffance Q ou E, à la diftance C A, par laquelle tire la puiffance O, les puiffances tireront efgalement par la fix & feptiefme Proposition du premier liure des Mechaniques d’Archimede, ou parce qui s’en peut deduire facilement, ce que nous auons fait en noftre Mechanique en deux manieres toutes differentes. Mais la puissance O tirant par la diftance C A maintient en equilibre la balance C A auec le poids A pofé fur le plan incliné L N 2, & l’empefche de gliffer fur le même plan, par la première Proposition: donc la puiffance Q ou E tirant par la diftance C B ou C A, maintiendra de même la balance C A en equilibre, & empefchera le poids A de gliffer. Et la chorde Q A eftant attachée au centre de pefanteur A, elle defchargera la balance, laquelle par ce moyen n’appuyant plus fur fon centre, fera inutile par le cinquiefme Axiome. Partant la puissance Q ou E tirant par la chorde Q A, fouftient le poids donné A fur le plan L N 2, duquel l’angle de l’inclination N L M eft donné: & la puiffance Q ou E eft donnée, qui eft ce que l’on demande.

中文讲解

本段给出第二命题第一种情况(力方向AQ与斜面平行方向AO所成角OAQ为锐角时)的完整求解与证明。

问题设置:在斜面LN2上置一已知重量A,已知斜面倾角NLM与角OAQ(A为重物所在点,AO平行于斜面,AQ为施力方向),求沿AQ方向牵引该重物所需之力Q(或E)。

作图步骤:从支点C向弦QA作垂线CB;因角AQC与QAC皆锐角,垂足B必落在Q与A之间。三角形CAB已知(边CA已知构造得出;角B为直角;角CAB是角BAO的余角),故垂线CB可视为已知量。再设定比例式 BC∶CF = A∶(Q或E),由此即可解出力Q或E的值。

证明思路:将此问题化归到第一命题已证情形。设沿平行于斜面之AO方向牵引之力O与重量A处于平衡,则由第一命题知 O∶A = CF∶CA。又由构造知 A∶(Q或E) = CB∶CF。两式合用“等比之扰动比例”(即合比/链比),得 O∶(Q或E) = CB∶CA。

关键在于应用第三公理:力Q沿倾斜弦QA作用,相当于在垂直于QA之距离CB处施力(CB等价于杠杆CA的力臂,因为AQ之方向线QBA在CB处与杠杆垂直)。同理力O在垂直距离CA处施力。两力与对应距离构成反比例关系,依阿基米德《力学》卷一第六、七命题(或由此可推得的结论)可知两力作用效果相等。

由于O沿CA牵引支撑了斜面上的重物A(第一命题),故Q沿CB牵引亦同效。并且当绳QA系于重心A时,杠杆CA不再承压而失效(第五公理)。于是Q或E沿弦QA牵引即可支撑斜面上的已知重物A,而Q或E即为所求之力。

此段在第二命题中的作用:确立了当施力方向不与斜面平行、且力方向落在斜面平行线之上侧(锐角情况)时的几何-力学等价关系,为处理斜面上任意方向力的问题提供了一种“杠杆归化”方法。

补充说明

本段提到多处前后呼应关系:第三公理用于把斜方向施力等效为垂直杠杆施力;第五公理说明当绳系于重心后杠杆失去作用;阿基米德《力学》卷一第六、七命题给出反比例等价条件;第一命题提供斜面平行方向力的已知结论。这些内部引用皆为同一论著内部已建立的成果,原文并未在第二命题中重新证明。

第3段(P0167)

原文复述

Au fecond cas foit la ligne de direction A R, par laquelle la puiffance R ou S fouftient le poids A donné & pofé fur le plan incliné L N 2; l’angle O A R eftant donné, & le refte comme cy-deffus, il faut cognoiftre cette puiffance R ou S. D’autant que l’angle C A O eft droit, l’angle C A R fera obtus & donné; & la ligne R A eftant continuée vers A iufques en I, auquel point tombe la perpendiculaire C I, le triangle rectangle C A I fera donné, & la perpendiculaire C I donnée. Soit donc fait que comme la ligne C I donnée B ij

中文讲解

本段开启第二命题的第二种情况:当力方向AR位于AO(斜面平行方向)之另一侧、使得角OAR虽给定但角CAR为钝角时的求解方法。

问题设置:在斜面LN2上置已知重物A,已知倾角NLM与角OAR,求沿AR方向支撑A所需之力R(或S)。

作图分析:因为角CAO为直角(CA⊥AO),所以角CAR = 角CAO + 角OAR = 直角 + OAR,是钝角且已知。将线RA沿A方向延伸至点I,使CI为C至该延长线的垂线,则直角三角形CAI已知(边CA已知,角A为已知钝角的补角,或由已知构造确定),故垂线CI为已知量。

求解比例:设 CI∶CF = A∶(R或S),由此即可定出R或S。

段尾“B ij”为第25-26页之间的印刷记号(signature),标记第二折第二个版面,不属正文论证内容。

本段在第二命题中的作用:与第一种情况形成对照,提示当施力方向与斜面平行线所成角使CA到力方向的投影落在支点C的另一侧时,需将力线延长再作垂线,构造方法虽与第一种情况略有差异,但形式保持统一。

第4段(P0168)

原文复述

Traité de Méchanique.

中文讲解

此条为第26页的版面页眉,标示作品书名《Traité de Méchanique》(与第25页页眉相比,本页改为带尖音符的法文拼写“ Méchanique”)。作为非正文版面元素,仅起到跨页标识作用,不引入新论证。

第5段(P0169)

原文复述

eft à la ligne CF donnée, ainsi le poids A donné fait à la puiffance R ou S, la quelle fera donnée. Le dis que cette puiffance R ou S trouuée comme nous venons de dire, eft celle que l’on demande. Le refte de la construction, & toute la demonftration eft comme auparauant, prenant icy la chorde RA, la diftance CI, & la puiffance R ou S en lieu de la chorde QA, de la diftance CB & de la puiffance Q ou E. Partant, &c.

中文讲解

本段继续并完成第二命题的第二种情况。

比例构造的回指:本段以“est à la ligne CF donnée…”开头,是紧接上段被印刷折页截断的比例式 CI∶CF = A∶(R或S) 的延续,从而定出力R或S的数值。

结论:作者宣称,按上述方式求得的力R或S恰为所求之值。

证明归化:本段明确说明——此情况下的构造与证明完全类比于第一种情况,只需将第一种情况中的弦QA、距离CB、力Q或E分别替换为本情况下的弦RA、距离CI、力R或S。其推理链亦为:先与第一命题所给斜面平行力O建立比例,再经第三公理与阿基米德反比例等价命题得出结论。

段尾“Partant, &c.”(故而,等等)按当时论著惯例表示此命题论证完毕,余下的标准结论表述与第一种情况相同,不再赘述。

本段在第二命题中的作用:以极简形式完成第二种情况的结论与证明归化,使第二命题形成“两种情况、同一方法”的对称结构。

补充说明

“&c.”为当时数学论著常用的省略式,意指论证模式与第一种情况一致,无需重复展开。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语


s30 AVTREMENT

第1段(P0170)

原文复述

AVTREMENT — sous-titre en orthographe française du XVIᵉ–XVIIᵉ siècle (u et v non distingués), équivalent au français moderne « Autrement » (« D’une autre manière »).

中文讲解

本段仅为章节小标题「AVTREMENT」。这是古法语拼写形式,对应现代法语「Autrement」,意为「换一种方式」或「另一种方法」。该标题的出现表明:本小节将用一条与前文不同的论证路径来处理同一个力学命题(从下文可知是关于天平 CA 的平衡问题),即给出另一种证法(alternative demonstration),而非提出新命题。原标题以外没有其他正文。

补充说明

无额外补充;标题采用 u/v 不分的古法语拼写(AVTREMENT 而非 AVTEMENT 或 AUTREMENT),是文本出版年代的字体特征,并不构成专有概念。

第2段(P0171)

原文复述

La construction et la détermination restant les mêmes qu’auparavant, soit posée une puissance en F égale au poids A, laquelle puissance tire par la ligne de direction AF vers F, savoir au contraire du poids A : il est clair que la puissance F tiendra la balance CA en équilibre, comme il a été dit dans la seconde démonstration de la première Proposition. Or la puissance F tire perpendiculairement sur la distance CF ; et la puissance Q ou E tire perpendiculairement sur la distance CB au premier cas ; comme au second cas la puissance R ou S tire perpendiculairement sur la distance CI : et tant au premier qu’au second cas les distances sont en proportion réciproque des puissances ; car, par construction, au premier cas le poids A, c’est-à-dire la puissance F, est à la puissance Q ou E comme CB est à CF : et au second cas le poids A, ou la puissance F, est à la puissance R ou S comme CI est à CF. Partant la puissance Q ou E tirant par la corde QA, ou bien la puissance R ou S tirant par la corde RA, tient la balance CA en équilibre de même que la puissance F tirant par la corde FA. Donc, &c. comme auparavant.

中文讲解

本段是「换一种方式」这一小节的实质论证,给出天平平衡命题的一条替代证明。论证可分四步:

  1. 设定:在 F 点放置一个等于重物 A 的力,并令此力沿 AF 方向向 F 端拉(即与重物 A 的下拉方向相反)。作者援引「第一命题的第二次证明」(seconde démonstration de la première Proposition)中的结果,断言 F 力将使天平 CA 保持平衡——这一步把后续情形锁定在一个已被证明为平衡的基准构型上。

  2. 垂直距离的对比:F 力的作用线垂直于支点 C 到 F 的距离 CF;而在前文第一种情形中,Q 或 E 力的作用线垂直于 CB;在第二种情形中,R 或 S 力的作用线垂直于 CI。三种情形下,力都作用在各自到支点 C 的垂直距离上。

  3. 反比条件:作者强调,两种先前情形中,距离与力之间都成反比——这正是力学平衡的核心条件。按构造:第一种情形下 A(即 F)比 Q(或 E)等于 CB 比 CF;第二种情形下 A(即 F)比 R(或 S)等于 CI 比 CF。也就是说,三个力的作用距离与力的大小之间恒满足 F·CF = Q·CB = R·CI(与重物 A 等价的力矩)。

  4. 结论:因为 F 经绳 FA 已使天平平衡,又因为 Q(经绳 QA)、E、R(经绳 RA)、S 诸力与 F 在「垂直距离 × 力 = 常数」这一条件上完全等价,所以它们同样使天平 CA 保持平衡。

论证方法上的特点:作者没有对每一种新构型重新做力学计算,而是把新情形「还原」到一个已经确立平衡的特例(F 经 FA)上——只要垂直距离与力的反比条件相同,平衡状态就相同。这是一种典型的几何—力学合成论证(demonstration par équivalence de construction),靠构造等价而非重新测量来扩展结论。原文以「Donc, &c. comme auparavant」(故,如前)收束,表明本段结论的形式与上文相同,只是换了一条到达它的路。

补充说明

本段高度依赖前后文:①「la construction et la determination eftant de mefme qu’auparauant」意味着具体几何构型在前文已给出;②「la feconde demonstration de la premiere Proposition」是显式引用第一命题的第二次证法,其内容未在本段复述;③「au premier cas」与「au fecond cas」分别指上文已经讨论过的两种力的安排,其图示与定义亦不在本段之内。读者需要回到原书的图版才能定位 C、A、F、Q、E、R、S、I 各点的实际位置;本段只在文字层面给出它们之间的几何关系与比例关系。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无(本小节除小标题与一段连续的证明性正文外,无脚注、图版说明、边栏或附录材料需要汇总;段落内出现的图示引用均指向本节之外的版面)。

💡 本节核心要点

  1. 「AVTREMENT」即「Autrement」的古法语写法,标示本节是对同一力学命题的另一种证法,而非新命题。
  2. 论证的基准构型:在 F 点设置与重物 A 等值、方向相反的力 F,依据第一命题第二次证明,F 使天平 CA 处于平衡。
  3. 核心平衡条件以「垂直距离与力成反比」表达:构造上 F:Q = CB:CF、F:R = CI:CF,亦即三种力的力矩相等。
  4. 前文两种情形(Q/E 经 QA 作用、R/S 经 RA 作用)满足与 F 经 FA 作用完全相同的反比条件,因此同样使天平平衡。
  5. 论证方法是合成式的——通过比较与已确立情形的等价性把新情形归结为已知情形,而非对每种新构型重新做力学计算。
  6. 结论以「Donc, &c. comme auparavant」收束,形式与前文相同,仅是通往结论的另一条路径。

🔑 关键术语

  • puissance:力;十七世纪法语术语,指主动施加的力,与「poids(重物)」并列使用,本段中 F、Q、E、R、S 均是 puissance,A 同时作为 poids 和与 F 等值的 puissance。
  • balance:天平/杠杆;本节的几何对象 CA 即以 C 为支点(不写明的 pivot)的一根横杆,A 是其一端的重物。
  • équilibre:平衡;指杠杆两端所受力矩相互抵消、整体保持静止的状态,是本段要证明的核心结论。
  • ligne de direction:力的方向线;本段中 F 力的方向线即直线 AF,力沿此线向 F 端施拉。
  • perpendiculairement sur la distance:垂直于某段距离;指力的作用线垂直于从支点 C 到该力作用点的线段,所得长度即「力臂」或「垂直力臂」,是力矩计算的关键量。
  • proportion réciproque des puissances:力之间的反比关系;本段平衡条件的精确表述——各力的大小与各自到支点的垂直距离成反比,亦即力 × 垂直距离 = 常数。
  • chorde (corde):绳索/弦;本段中 QA、RA、FA 是连接各力作用点与重物 A 的绳,力通过这些绳把张力传至天平 CA。

s31 [描述性拆分] SCHOLIE I

第1段(P0172)

原文复述

SCHOLIE I.

中文讲解

本段是章节小标题,标示接下来进入本命题之后的第一个“附注”(Scholie / Scholium),是早期近代几何与力学著作中用于补充说明、回应可能的疑问、或给出推论与实践提示的标准体例。该标题在原文中以“##”起始,意味着它属于节级标题层级。所附正文将围绕命题第二案、以及“沿与斜面平行的方向用力最省”这一关键推论展开。

第2段(P0173)

原文复述

En cette Proposition, & particulierement au fecond cas, il y a vne chofe qui d’abord pourroit paroiftre eftrange à plufieurs; laquelle eft, que la poition de la chorde R. A pourroit eftre telle, que la perpendiculaire C I feroit efgale à C F, ou moindre que C F en raifon donnée telle qu’on voudra; & partant le poids A pourroit eftre efgal à la puiffance R ou S, ou moindre que la mefme puiffance en telle raifon qu’on voudra: ainsi il fau droit vne plus grande puiffance que le poids A, pour fouftenir le mefme poids fur le plan incliné L N 2, tirant ou pouffant par vne ligne de direction, qui ne foit pas parallele au mefme plan. Mais comme la raifon l’a conclud, ainsi l’experienc-le fera paroiftre aux fens, à ceux qui en voudront faire l’efpreuue, & qui auront les infrumens propres pour ce faire: & la chofe ne paroift eftrange que pour n’auoir pas efté confiderée auparauant, & qu’elle n’eft pas en vlage: la nature, par vne cognoiffance aueugle, nous portant toufiours à tirer ou pouffer par des lignes de direction paralleles au plan fur lequel nous tirons, ou pouffons vn poids; pour ce que par ces lignes paralleles il faut moins de forces que par les autres, ce qui fe prouuera tout maintenant. Adiouftez à cela, qu’il y a d’ordinaire plus de commodité en la pratique de tirer, ou pouffer par des lignes paralleles au plan, que par d’autres qui ne font pas paralleles au mefme plan.

中文讲解

本段是“附注一”的主要陈述,提出并预先回应读者可能的疑虑。其核心主张是:上述命题(尤其在第二案中)有一件事乍看之下似乎令人诧异——即在斜面 LN 上拖动或推动重物 A 时,若施力方向并不沿斜面方向,所需要的力在某些情况下反而大于重物 A 本身,乃至可以是 A 的任意给定倍数;看起来似乎“沿斜面方向用更小的力即可支撑”,反而“非平行方向却需更大的力”才合理。

作者解释这种“看似奇怪”其实只是因为人们此前未仔细考虑过,也未付诸实践:自然本身以“无意识的知识”(une cognoiffance aueugle)使我们总是本能地沿与底面平行的方向去拖拽或推动重物——因为沿此方向所需的力最小。接下来一句“ce qui se prouvera tout maintenant”(这马上就要被证明)提示作者将在本附注中立即给出证明。本段末尾还补一点实践上的理由:沿斜面方向用平行线施力在日常操作中更为方便,因此这一做法不仅是理论最优,也是实践首选。

本段在论证链中的作用是为下一段的严格数学证明做铺垫:先用直觉与经验安抚读者可能产生的“反直觉感”,再以理性(raifon)告诉读者可以放心接受命题的结论。

补充说明

本段中的“poids A”、“puiffance R / S / Q / E / O”、“perpendiculaire C I”、“raifon de C I à C F”等记号指向前述命题图中的几何元素(A 为重物,R、S、Q、E、O 为不同方向的施力点,CI、CF、CA、CB 为图中关键线段)。原文中使用了早期法语拼写(如“eftrange”、“efgale”、“puiffance”),本栏保持原貌不再改译。

第3段(P0174)

原文复述

Or qu’il faille moins de forces pour tirer ou pouffer vn poids fur vn plan incliné, par vne ligne de direction parallele au mefme plan, que par vne qui

中文讲解

本段是被版面分断的句子之开头,逻辑上紧接上一段末尾的预告。原文大意为:“现在要证明:在斜面上沿与斜面本身平行的方向拖动或推动一个重物,所需的力小于沿不平行方向拖动或推动同一重物所需的力——(句子在此处跨页中断)”。作者用“Or”开启论证,意即“那么”“接着”,将附注从说明转入证明。

补充说明

由于跨页被截断,完整句子需与下文 P0178 拼合阅读;本段不构成独立论证单元。

第4段(P0175)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段为版面中的占位文字(著名的英文全字母句 pangram),并非正文内容;它在原书扫描或 OCR 处理时出现在页眉/页脚区域或缺页填充位置,属于版面噪声。讲解时不应将其视为正文命题的一部分。

补充说明

建议在最终输出中识别并忽略此类 OCR / 版面占位符;它与本附注的论证无任何关联,需查看原书对应页面才能确认其真实版面归属。

第5段(P0176)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本段为页眉 / 栏外标题,原书以“Traité de Mechanique.”(《力学论》)作为栏目标识,标示此页所属著作;前缀“#”为 Markdown 标题符号,并非原文一部分。它属于版面元信息,不参与本附注的论证。

补充说明

无额外补充;仅需确认这是页眉而非正文。

第6段(P0177)

原文复述

17

中文讲解

本段为页码“17”,仅承担版面定位功能,无正文内容。

第7段(P0178)

原文复述

ne foit pas parallele; il fe prouue facilement en confequence de ce que nous auons demonftré en la feconde Proposition. Car au premier cas il y a moin- dre raifon de C B à C F, que de C A à C F, pour ce que C B eft moindre que C A: mais comme C B eft à C F, ainsi le poids A eft à la puiffance Q ou E, par la feconde Proposition: & comme C A eft à C F, ainsi le poids A eft à la puif- fance O par la première Proposition. Donc il y a moindre raifon du poids A à la puiffance Q ou E, que du même poids A à la puiffance O; & partant la puiffance O eft moindre que la puiffance Q ou E. Au fecond cas la perpendi- culaire C I eftant encore moindre que la ligne C A, il y a moindre raifon de CI à CF, que de CA à CF, &c. comme au premier cas.

中文讲解

本段是把 P0174 跨页截断的句子补全并给出严格证明的部分。大意为:……(沿方向)不与斜面平行时,所需的力更大;这可由第二命题已证的结论直接推出。

第一案的证明:因 CB < CA,故 CB : CF < CA : CF(即较短线段与同一 CF 的比值更小)。

  • 由第二命题:重物 A 与力 Q(或 E)之比,等于 CB : CF;
  • 由第一命题:重物 A 与力 O 之比,等于 CA : CF;
  • 故 A : Q(或 E) < A : O,因此力 O < 力 Q(或 E)。 也就是说:在第一案中,沿 CA 方向(即沿斜面方向,由第一命题给出)所需之力 O,小于沿 CB 方向(由第二命题给出)所需之力 Q 或 E。这就证明了沿斜面平行方向用力的确比非平行方向更省力。

第二案的论证则把比较对象换成 CI:因 CI 仍小于 CA,故 CI : CF < CA : CF,推理与第一案完全相同(作者以“&c. comme au premier cas”作结)。这说明无论是第一案还是第二案,只要施力方向偏离斜面方向,所需之力都会更大。

本段在本节论证链中起收束作用:将“为何沿平行方向最省力”这一直觉性说法,落实为可由前两命题直接推出的形式比较,从而完成附注所承诺的证明。

补充说明

本段所引“第一命题”(la première Proposition)与“第二命题”(la feconde Proposition)即本卷前述两命题,其结论分别给出 CA : CF = A : O 与 CB : CF = A : Q(或 E)的比例关系,是本证明的逻辑支点;原文本身不展开这两个命题的图示与设定,读者需对照前文插图方可将 CB、CA、CI、CF、Q、E、O 与图中具体几何对象一一对应。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本附注内部未出现脚注、边栏、图例编号或独立图表说明文字;除被 OCR / 排版占位符(P0175:英文 pangram;P0176:栏目标题;P0177:页码)分隔外,正文内容由 P0173 的“说明性引言”与 P0174 + P0178 合成的“数学证明”两部分组成。论证中引用的“第一命题”“第二命题”即前节已述之基础命题,其比例关系是本证明的关键依据。

💡 本节核心要点

  1. 附注一开门见山指出:在第二案中,若施力方向不沿斜面方向,所需之力有时会大于重物本身,初看似与直觉相悖。
  2. 作者解释这种“反直觉”只因读者此前未仔细考虑,并指出自然本能驱使我们沿平行方向用力,因为这样最省力且在实践中最方便。
  3. P0174 与 P0178 合在一起给出严格证明:通过比较线段 CB、CI 与 CA 各自对 CF 的比值之大小关系,将“沿斜面方向之力 O”与“非平行方向之力 Q、E”之差异归结为前两命题已证的比例结论。
  4. 第一案的论证核心:CB < CA ⇒ CB:CF < CA:CF ⇒ A:Q(或 E)< A:O ⇒ O < Q(或 E)。
  5. 第二案的论证核心:CI < CA ⇒ CI:CF < CA:CF,推理同第一案,以“&c. comme au premier cas”作结。
  6. 本附注整体论证链为:直觉疑虑(看似奇怪)→ 实践与本能的解释(自然总是沿平行方向)→ 形式化的几何比较证明(由第一、二命题推出)。

🔑 关键术语

  • Scholie (Scholium):附注、旁释。本节标题“SCHOLIE I”标示紧跟命题之后的解释性补充段落,用于回应疑问或给出推论。
  • Proposition:命题。本卷前文已建立第一与第二命题,给出在斜面上重物与所需力之间的比例关系,本附注直接引用其结论。
  • plan incliné:斜面。本附注的核心对象,即重物 A 所处的倾斜平面 LN。
  • ligne de direction:施力方向线。即沿其方向施加力以拖动或支撑重物的几何直线;本节关心其是否与斜面本身平行。
  • poids / puissance:重物与施力(旧译亦作“动力”)。本节中 A 指被支撑的重物,R、S、Q、E、O 等分别代表沿不同方向的施力。
  • raifon (raison):在早期法语数学语境中指“比 / 比例”(ratio),如“raifon de CB à CF”即线段 CB 与 CF 的比。
  • perpendiculaire CI / CF / CA / CB:命题图中 C 点发出的若干关键线段:CA 为沿斜面方向(对应第一命题),CB 为斜面上另一方向(对应第二命题),CI 为第二案中相应方向上的垂直分量,CF 为共同比较基准。

s32 [描述性拆分] SCHOLIE II

第1段(P0179)

原文复述

SCHOLIE II.

中文讲解

本段为本节标题,仅标示下文为 SCHOLIE II(第二个 Scholie,意为对前命题作补充说明的注释)。它开启的论题是:在斜面与所承重物不变的前提下,使重物在斜面上保持平衡的力,其大小如何随力的方向线与斜面所成的角度而变化,并将按两种情形分别论证。

第2段(P0180)

原文复述

Le plan incliné, & le poids qui est poé deffus eftant toufiours les mefmes; plus la ligne de direction de la puissance fera l’angle grand auec le mefme plan, plus il faudra vne grande puissance pour fouftenir le poids fur le plan. Icy il y a deux cas, defquels le premier est quand la ligne de direction de la puissance est entre A O & A F; le fecond est quand la ligne de direction de la puissance est entre A O & A T. Au premier cas foit la puissance Q tirant par la chorde A Q, & faifant auec la ligne A O l’angle O A Q: foit auffi la puissance 15 tirant par la chorde A 15, & faifant auecla ligne A O l’angle O A 15 plus grand que l’angle O A Q; & ainfi la ligne A 15 foit plus proche de la ligne A F que la ligne A Q. Et que chacune des puiffances Q, 15 puille fouftenir le poids A fur le plan incliné L N 2. Ie dis que la puissance 15 est plus grande que la puissance Q. Car fur la ligne A 15 foit abaiffée la perpendiculare C 16, le refte de la construction eftant comme en la Proposition precedente: il est clair, par la même Proposition, que le poids A est à la puissance 15 comme laigne C 16 est à C F: & quele poids A est à la puissance Q, comme C B est à CF: mais la raifon de C 16 à C Feft moindre que de C B à C F, pource que C 16 est moindre que C B; partant la raifon du poids A à la puissance 15 est moindre que du poids A à la puissance Q, & par confequenr la puissance 15 est plus grande que la puissance Q, par la dixiefme Proposition du cinquiefme d’Euclide. Au fecond cas foit la puissance R tirant par la ligne A R, qui faitt auec la chorde A O l’angle R AO: & la puissance 10 tirant par la chorde A 10 qui faitt auec la ligne A O l’angle 10 AO plus grand que l’angle R AO, mais moindre que l’angle T AO, & ainfi la ligne A 10 foit plus proche que la ligne A R de la ligne A T perpendiculare au plan L N 2; & que chacune des puiffances R, 10 puiffe fouftenir le poids A fur le plan incliné L N 2. Ie dis que la puissance 10 est plus grande que la puissance R. Car du point C fur la ligne A 10 prolongée vers A tant que de besoin, foit abaiffée la perpendiculare C II, le refte de la construction eftant comme auparauant; il est clair, par la feconde Proposition, que le poids A est à la puissance R, comme I C est à CF: & le même poids A à la puissance 10 comme C II est à CF: mais la raifon de I Ceft plus grande que de C II à CF, pource que I Ceft plus grande que C II; partant la raifon du poids A à la puissance R est plus grande que du poids A à la puissance 10: & par confequent la puissanceR est moindre que la puissance 10, par la dixiefme Proposition du cinquiefme d’Euclide.

中文讲解

本段是 SCHOLIE II 的主体论证,围绕一条总原则展开:当斜面及其上的重物保持不变时,力的方向线与斜面所成的角越大,支撑重物所需的力就越大(原文作“plus la ligne de direction de la puissance fera l’angle grand auec le mefme plan, plus il faudra vne grande puissance”)。依据力的方向线相对参考线 AO 的位置,作者把讨论分成两种情形:第一种情形,方向线介于 AO 与 AF 之间;第二种情形,方向线介于 AO 与 AT 之间,而 AT 已被明确为垂直于斜面 LN2 的方向。

第一种情形中,又设有两力 Q 与“15”分别沿弦 AQ 与弦 A15 作用于重物 A,二者皆能在斜面 LN2 上支撑 A;其中 A15 与 AO 所成的角大于 AQ 与 AO 所成的角,从而 A15 比 AQ 更靠近 AF。命题声称:力 15 大于力 Q。证明的关键几何手法是:在保持其他构造(前命题已确定的几何设定)不变的前提下,从某固定点 C 向方向线 A15 作垂线 C16,于是由前命题得:重物 A 与力 15 之比等于线段 C16 与 CF 之比;同理 A 与力 Q 之比等于 CB 与 CF 之比。由 A15 更靠近 AF 可知其上的垂足位置使 C16 比 CB 短,因此 C16/CF < CB/CF,故 A:力15 < A:力Q;据欧几里得《几何原本》第五卷第十命题(即比值不等式所蕴含的量不等式),推出力 15 > 力 Q。

第二种情形的结构与第一种平行,但方向线位于 AO 与垂直方向 AT 之间。设有两力 R 与“10”分别沿 AR 与 A10 作用于 A;A10 与 AO 所成的角大于 AR 与 AO 所成的角,但小于上限 TAO,故 A10 比 AR 更靠近 AT。命题声称:力 10 大于力 R。证明中,从点 C 向方向线 A10 的延长线(朝 A 的方向延长至必要处)作垂线 CII;按第二命题,A:力R = IC/CF,A:力10 = CII/CF;由于 A10 更靠近 AT,相应地有 IC > CII,故 IC/CF > CII/CF,从而 A:力R > A:力10;同样由《几何原本》第五卷命题 10,得力 R < 力 10。

两次论证共用同一比较工具:在保持构造其余部分不变时,把“方向线越靠近边界线”这一几何位置关系,转化为“从同一固定点 C 落向方向线的垂线长度”的大小关系,再通过比值的相等关系(前命题与第二命题已确立),推出“比值谁大谁小”,最终由欧几里得 V.10 把比值不等式翻译为力的大小关系。该段在论证中两次调用《几何原本》第五卷命题 10,呈现一种典型的十七世纪几何静力学论证风格:把力学问题完全几何化,再借助经典几何的现成命题作为推理的合法性背书。

补充说明
  1. 本段中的数字标号“15”“10”“16”“II”等并非数学量,而是原书插图中用以标记特定线段或点的记号;理解时需将其视为“沿标号 15 的弦”“沿标号 10 的弦”“垂线 C16”等图示对象。2. “par la dixiefme Proposition du cinquiefme d’Euclide”即《几何原本》第五卷命题 10,作者用以把“前项相同而后项不等的两比值的相对大小”形式化为“量的大小关系”,本段两次引用,作用完全相同。3. 本段构造细节(如 C 点的位置、CF 的意义、CB 与 C16 的几何关系)依赖前文命题图;本节文本只给出相对位置比较,不复述完整几何布置。

第3段(P0181)

原文复述

B iij

中文讲解

本段为版面签名标记(signature),位于第 27 页右下角。B 表示该折属于印张 B(继 A 印张之后),iij 是第三个折页(i 第一折、ij 第二折、iij 第三折),用于装订与排版检索,并非正文内容,对论证无贡献。

第4段(P0182)

原文复述

18

中文讲解

本段为页码,标示当前内容位于原书第 18 页,与本节元数据 page_range 的第二页 28 对应;纯粹为版面标识,不参与论证。

第5段(P0183)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本段为页面顶部眉题,标示本书书名为《Traité de Mechanique》(机械学论)。眉题在每页重复出现以方便翻阅检索,不进入正文论证。

第6段(P0184)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本段为子标题 COROLLAIRE(推论)。一个推论是直接从前文命题或注释立即派生出的次要结论,本节此处把 SCHOLIE II 第一种与第二种情形下分别得到的单调性结论合并为对方向线两端边界的总结,即以“推论”形式给出两端边界处的力值与适用性。

第7段(P0185)

原文复述

Puis qu’au premier cas de ce Scholie il a efté demonstré que la puissance est d’autant plus grande, que fa ligne de direction approche plus de la ligne A F, qui est le terme iufques ou les puifances font vtiles de ce cofté là, par la determination de la feconde Proposition; & que la puissance qui tire par A F doit est tre efgale au poids, par le fecond Axiome; il est clair que les autres puifances feront toufiours moindres que le même poids. Mais au fecond cas de ce même Scholie, puis qu’il a efté demonstré que la puissance est d’autant plus grande, que fa ligne de direction approche plus de la ligne A T perpendiculaire au plan incliné; laquelle ligne A T est le terme au delà duquel les puiffances font inutiles de ce cofté là, par la determination de la feconde Proposition; il est clair, par la commune cognoiffance, que de ce cofté là, la ligne A T est celle par laquelle il faudrait la plus grande puissance de toutes, pour, en tirant par icelle, fouftenir le poids A fur le plan incliné LN 2.

中文讲解

本段是 SCHOLIE II 的推论(COROLLAIRE),把前段分两种情形得出的单调性结论合并为对方向线两端边界的总结。

第一部分针对第一种情形:作者援引前段已证“力的方向线越靠近 AF,所需的力越大”,并指出 AF 由第二命题的限定可知是“这一侧方向线仍有用的极限”(原文为“le terme iufques ou les puissances font vtiles de ce cofté là”);再据第二条公理(le second Axiome),沿 AF 拉动所需的力必须等于重物本身(原文为“la puissance qui tire par AF doit être égale au poids”)。由此可立即得出:在第一种情形中,介于 AO 与 AF 之间的所有其他方向所需的力,都严格小于重物 A。

第二部分针对第二种情形:作者援引前段已证“力的方向线越靠近 AT(垂直于斜面的方向),所需的力越大”,并指出 AT 由第二命题的限定可知是“这一侧方向线有用的边界之外”(原文为“le terme au delà duquel les puissances sont inutiles de ce cofté là”);换言之,越过 AT 之后方向线已不再能在斜面上支撑重物。作者在此显式声明此处凭借“commune cognoiffance”(常识/直观认识)而非严格的几何比值推导,即可判定 AT 是所有方向中所需力最大的那一条:沿 AT 拉动重物 A 以维持平衡所需的力,大于任何其他方向。

推论把 SCHOLIE II 的核心结论以“两端边界”方式呈现:第一侧边界 AF 处力等于重物,其他方向都小于重物;第二侧边界 AT 处力为最大,越过 AT 则方向失效。这一总结把前段的双情形论证压缩为可直接引用的结论,为后续对力的极值与方向选择作进一步讨论提供了基础。值得注意的是,第一侧边界由“公理”形式化为力等于重物,第二侧边界则由“常识”判定为力取最大;两端在形式地位上并不对称,反映出作者在本节区分了严格可证的极限(AF 处)与直观显然的极端(AT 处)。

补充说明
  1. “le second Axiome”(第二公理)在文中作为已在前文确立的公理被引用,作者未在本段重复其表述;其在本节的作用是为“沿 AF 的力等于重物”这一断言提供形式依据。2. “par la commune cognoiffance”(凭常识/直观认识)在文中明确标识出此处作者放弃严格比值论证、承认 AT 方向所需力最大是显然的,这与本段前半段援引公理形成形式上的对照。3. 本段两次出现“par la determination de la feconde Proposition”,提示读者本节所讨论的有用边界与无用边界均由第二命题预先限定,第二命题的具体内容需对照原书前文方能完全确定。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节附带的版面非正文元素包括 P0181 的签名标 B iij(用于装订检索)、P0182 的页码 18、P0183 的眉题 Traité de Mechanique(书名提示);这三处均不参与论证,仅起版面标识作用。本节正文 P0180 与 P0185 多次引用“前命题”(Proposition precedente)与“第二命题”(seconde Proposition),表明本节论证依赖于原书前一命题的图与比值结果,相关几何布置需对照原书前文方可完整理解。

💡 本节核心要点

  1. 总原则:当斜面及其上的重物不变时,力的方向线与斜面所成的角越大,支撑该重物所需的力就越大。
  2. 分两种情形讨论:第一种情形下方向线介于 AO 与 AF 之间;第二种情形下方向线介于 AO 与垂直于斜面的 AT 之间。
  3. 第一种情形中,借助从固定点 C 向方向线所作垂线段(C16 与 CB)的长短比较,把方向线靠近 AF 的几何位置转化为比值 C16/CF < CB/CF,并据《几何原本》第五卷命题 10 推出力 15 > 力 Q。
  4. 第二种情形结构相同,但比较对象变为从 C 向方向线延长线所作的垂线段(IC 与 CII),同样依《几何原本》第五卷命题 10 得力 10 > 力 R。
  5. 推论把两种情形合并为对方向线两端边界的总结:第一侧边界 AF 处力等于重物(由第二公理),故其余方向均小于重物;第二侧边界 AT 处力最大(凭常识判断),越过 AT 则方向失效。
  6. 论证方法上将力学问题完全几何化:力的方向线即几何射线,“力的大小”由与已知线段之比给出,大小关系最终援引欧几里得《几何原本》第五卷命题 10 推出。

🔑 关键术语

  • plan incliné:斜面,本节讨论的支撑面,符号为 LN2;其上承有重物 A,是整个论证的固定几何前提之一。
  • poids:重物,指置于斜面上的被支撑物体,符号为 A;本节假设其大小恒定。
  • puissance:力/动力,本节中通过弦作用于重物 A 的拉力,记作 Q、R、15、10 等标号。
  • ligne de direction de la puissance:力的方向线,标示力的作用方向,本节中以 A 为起点的射线,其与斜面所成角度决定所需力的大小。
  • chorde:本节中指从 A 出发、指向图中某一标号点(如 A15、A10)的线段,等同于相应力的方向线;并非现代意义下的圆弧弦。
  • perpendiculaire:垂线,从固定点 C 向力的方向线(或其延长线)所作的垂直线段,本节用作比较力的大小的关键几何对象。
  • dixiefme Proposition du cinquiefme d’Euclide:《几何原本》第五卷命题 10,本节两次引用,用以把“前项相同而后项不同”的两比值的不等式形式化为力(或线段)的大小关系。
  • second Axiome:第二公理,本节中作为已确立的公理被引用,断言沿 AF 方向拉动所需的力等于重物本身。
  • commune cognoiffance:常识/直观认识,本节末处用以判定沿 AT 方向(垂直于斜面)拉动所需力为最大,作者据此把这一极端结论排除在严格几何论证之外。

s33 [描述性拆分] SCHOLIE III

第1段(P0186)

原文复述

SCHOLIE III.

中文讲解

「SCHOLIE III」即第三则附注。该标题标示本节是附注体的第三段,是对正文此前命题的延伸讨论;它引出下文关于「当施力大于最小维持力时如何在斜面上确定施力方向」的问题。

第2段(P0187)

原文复述

PROBLEME.

中文讲解

「PROBLEME」即问题。表明本附注将以提出问题(待解任务)的形式展开,下一段(P0188)给出本节要解决的具体问题陈述。

第3段(P0188)

原文复述

Étant donné un plan incliné, un poids, et une puissance plus grande que la moindre qui peut soutenir le poids donné sur le plan donné ; trouver la ligne de direction par laquelle la puissance donnée, en tirant, soutiendra le même poids sur le même plan incliné : et donner aussi l’angle que cette ligne de direction fera avec le plan.

中文讲解

本段是本节的问题陈述。已知条件为:斜面、置于其上的重物、以及一个大于「能够维持该重物于该斜面上的最小力」的力。求解任务为:找到一条方向线(ligne de direction),使该给定的力沿此方向施力时能够维持同一重物于同一斜面上;同时给出这条方向线与斜面所成的角度。

本问题的承前与推进:第二命题(Proposition II)已经解决了「给定的力恰等于最小力」时方向线唯一的情形;本节把条件放宽为「给定的力大于最小力」,于是可能存在一族方向线均能使重物平衡,问题要求从中确定其几何位置并给出与斜面的夹角。这是 SCHOLIE III 的核心议题,也是 P0189 解题段的对象。

原文中的关键限定语「plus grande que la moindre qui peut soutenir le poids donné sur le plan donné」必须严格保留——给定的力是大于而非等于临界最小力,否则问题将退化为第二命题的情形,方向线唯一确定。

补充说明

本段与 P0189 的解题段直接对应;同时依赖前文第二命题关于「最小维持力及其对应方向线」的结论。

第4段(P0189)

原文复述

Dans la même figure de la seconde Proposition, soit donné le plan incliné LN2, et sur celui-ci le poids A posé comme il est : soit aussi donnée une puissance plus grande que la puissance O ou 3, qui est la moindre de toutes celles qui peuvent soutenir le poids A sur le plan LN2 ; et qu’il faille trouver la ligne de direction par laquelle doit tirer la puissance donnée pour soutenir le même poids A sur le même plan LN2. Soit AF la ligne de direction du poids A, la balance CA perpendiculaire au plan LN2, la ligne CF perpendiculaire sur FA, etc., comme dans la seconde Proposition. Donc, par la première Proposition, la puissance O sera au poids A comme la ligne CF est à la ligne CA ; mais la puissance donnée est plus grande que la puissance O, partant la puissance donnée aura plus grande raison au poids A que la ligne CF à la ligne CA. Soit fait que comme la puissance donnée est au poids A, ainsi la ligne CF soit à la ligne C19 : lors il y aura plus grande raison de CF à C19 que de CF à CA ; et par conséquent C19 sera moindre que CA. Que si la puissance donnée est égale au poids A, la ligne C19 sera égale à CF. Et si la puissance donnée est plus grande que le poids A, la ligne C19 sera moindre que CF. Et au contraire, si la puissance donnée est moindre que le poids A, la ligne C19 sera plus grande que CF, toutes lesquelles choses sont faciles à prouver. maintenant du centre C et de l’intervalle C19 soit décrit le cercle I 19-12 lequel, si C19 est plus grande que CF, coupera la ligne CQ entre les points F, 3 : si C19 est égale à CF, le cercle décrit de l’intervalle C19 coupera la ligne CQ au point F : autrement le même cercle coupera la ligne CQ entre C, F. En tous cas soient du point A centre du…

中文讲解

本段是 P0188 所提问题的解题过程,可拆为六步:

第一步,承用图与符号。复用第二命题(la seconde Proposition)的图:斜面记为 LN2,重物 A 置于其上;给定的力大于「所有能维持 A 于 LN2 上的力中的最小者」,该最小力记为 O 或 3。

第二步,设定关键线段。AF 是重物 A 的方向线(ligne de direction,即竖直线);CA 是平衡线(balance),垂直于斜面 LN2;CF 垂直于 AF。这些安排与第二命题一致,因此 C 与 F、A 三点构成几何上的依存关系。

第三步,引用第一命题。由第一命题(la première Proposition),最小力 O 与重物 A 之比等于线段 CF 与 CA 之比,即 O : A = CF : CA。这是整个反问题求解的出发点。

第四步,把「给定的力更大」翻译为比值大小。由于给定的力 P > O,故 P : A > O : A = CF : CA,即给定的力对重物的比值大于 CF 对 CA 的比值。

第五步,引入辅助线段 C19。按第四步的同样比值关系作比例式 P : A = CF : C19,从而 CF : C19 > CF : CA,于是 C19 < CA。作者随后对 P 与 A 的相对大小作三分支讨论:若 P = A,则 C19 = CF;若 P > A,则 C19 < CF;反之若 P < A,则 C19 > CF。并注明「所有这些都容易证明」(toutes lesquelles choses sont faciles à prouver),故此处不展开证明。

第六步,把比值问题化归为几何作图。以 C 为圆心、C19 为半径作圆 I 19-12;该圆与线段 CQ 的交点位置由 C19 与 CF 的相对长度决定:若 C19 > CF,圆在点 F 与点 3 之间截 CQ;若 C19 = CF,圆恰好在 F 点截 CQ;其他情形(即 C19 < CF,对应 P > A 的情况)则圆在 C 与 F 之间截 CQ。原文以「autrement」(除此之外)一词概括第三种情形。

段末以「En tous cas soient du point A centre du…」开篇,预示对上述三种情形作统一处理(包括求出方向线及计算与斜面夹角),但本节文本到此戛然而止,最终结论留待节外段落给出。

本段在本节论证链中的作用是:把「给定的力大于最小力」这一数量条件,转化为「辅助线段 C19 与 CF 的相对长度关系」,再用「以 C19 为半径的圆与 CQ 的交点」把代数—比值问题化归为几何作图问题。这正是 17 世纪机械学著作中典型的「比值—线段—几何交点」三步转化手法。

容易误解的两点需注意:第一,原文三次出现的「si … est plus grande / est égale / autrement」已穷尽 C19 与 CF 的相对大小关系,但本节文本并未给出如何由所得到的交点去构造方向线并计算其与斜面夹角的最终结论——这部分超出本节边界;第二,「balance」一词在此并非指天平,而是指「垂直于斜面、与重物方向线(AF)构成几何平衡关系的辅助线段(CA)」。

补充说明

P0189 显式引用了第一命题(la première Proposition)和第二命题(la seconde Proposition)的结论,并复用第二命题的图,包括点 L, N, 2, A, O, 3, F, C, Q, I, 19, 12 等标记;图中标记的具体几何位置未在本节文字内复现,只能由前文第二命题及本段叙述推断。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无(本节为纯正文段落,未附脚注、图表说明、边栏或附录材料;段落末尾的截断属于节内文本的自然结束,而非附加材料)。

💡 本节核心要点

  1. 本节提出反问题:给定一个大于最小维持力的力,求其施力方向线及该方向线与斜面的夹角。
  2. 解题复用第二命题的几何图,关键线段包括 AF(重物方向线)、CA(垂直于斜面的平衡线)、CF(垂直于 AF)。
  3. 由第一命题得 O : A = CF : CA;因给定的力 P > O,从而 P : A > CF : CA。
  4. 引入辅助线段 C19 使 P : A = CF : C19,从而 C19 < CA;并按 P 与 A 的三种相对大小系统讨论 C19 与 CF 的关系(C19 = CF / C19 < CF / C19 > CF)。
  5. 以 C 为圆心、C19 为半径作圆,根据 C19 与 CF 的相对长度决定圆与 CQ 的交点位置,从而把方向线的求解化为几何作图问题。
  6. 本节把数量比较(力的大小)转化为线段长度关系与几何交点,为后续确定方向线并计算夹角作准备;最终结论留待节外段落给出。

🔑 关键术语

  • Scholie:附注,标示本节是附注体的第三段,用于补充或扩展正文中已证的命题。
  • Problème:问题,标示本附注将提出一个待求解的任务,区别于命题(Proposition)的证明体例。
  • plan incliné:斜面,本节讨论的力学对象,记作 LN2。
  • puissance:力,特指外加的拉力或牵引力,本节中的最小力记为 O 或 3,给定的力大于此最小力。
  • poids:重物,置于斜面上的物体,本节记作 A。
  • ligne de direction:方向线。重物的方向线为竖直线 AF;施力的方向线为本节待求之线。
  • balance:本节中专指垂直于斜面、过 A 的辅助线段 CA,用以在几何上表示与重物方向线 AF 相平衡的分量方向。
  • raison / proportion:比值、比例。本节在第一命题 O : A = CF : CA 的基础上引入 C19 使 给定力 : A = CF : C19,以将数量比较转化为线段长度比较。
  • intervalle:间距、半径。本节中 C19 作为以 C 为圆心所作圆的半径。

s34 [描述性拆分] 第三学题续:作图求已知力的方向

第1段(P0190)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本页上方的版心标题,写明作品名《力学论》(Traité de Mechanique)。这是该书每页都会重复出现的栏外标识,并非正文论述的一部分,仅起版式标识作用,提示读者当前仍处于同一作品之中。

第2段(P0191)

原文复述

19

中文讲解

页码,标注本张位于第19页。同样属于版面元素,不承担论述功能。

第3段(P0192)

原文复述

poids, menées deux lignes touchantes le mesme cercle, l’vne d’vne part, l’autre de l’autre de la ligne A C; sçavoir la ligne A 18 touchant au point 18 de la part de la ligne C Q; & la ligne A I touchant au point I de l’autre part vers la ligne C 8: puis soient menées les lignes C 18 & C I: & considerons premierement la tangente A 18, laquelle estant prolongée rencontre la ligne C Q au point 17, lequel point selon que le cercle I 19-18 coupera la ligne A Q entre les points F, 3; ou au point F; ou entre C, F; sera aussi entre les mesmes points F, 3; ou au point F; ou entre les points C, F: posons que ce point 17 tombe entre F, 3; & soit la ligne A 17, vne chorde, par laquelle la puissance donnée tire le poids A: il est clair, par la seconde Proposition que cette puissance tirant par la ligne A 17, soustiendra le poids A sur le plan incliné LN 2; puis que, par la construction, la perpendiculaire C 18 est à C F comme le poids A est à la puissance donnée. Si le point 17 tombe en F, ou entre C, F; il est clair par la determination de la seconde Proposition, que la puissance sera inutile de ce costé-là: & ainsi du mesme costé la puissance donnée ne sera utile que quand elle sera moindre que le poids donné: ce qui a desia esté remarqué au Corollaire du second Scholie. Considerons en second lieu la tangente A I de l’autre part, quelle qu’elle soit, & quelle que soit la puissance donnée; pourveu qu’elle soit plus grande que la puissance O: & soit prolongée icelle tangente I A vers A iusques en R; soit aussi vne chorde A R par laquelle tire la puissance donnée, qui soit R ou S; il est clair, par la seconde Proposition, que la puissance R ou S tirant par la chorde R A, soustiendra le poids A sur le plan incliné LN 2; puis que, par la construction, la perpendiculaire C I est à la ligne C F comme le poids A est à la puissance donnée R ou S. Et en tous les deux cas l’angle 17 AO, ou R AO sera cogneu qui est ce que l’on demande.

中文讲解

本段接续前页未完的句子,从「poids, menées…」起继续围绕第三学题的作图法展开。作者在同一个圆上自点 A 引出两条切线,分居直线 AC 两侧:一条 A18 切于点 18(在直线 CQ 一侧),另一条 AI 切于点 I(在直线 C8 一侧)。随后再作出连线 C18 与 CI,分两种情形进行讨论。

第一种情形:先把切线 A18 延长,使其与直线 CQ 相交于点 17。圆弧 I-19-18 与直线 AQ 的交点位置决定了 17 的位置——若弧把 AQ 切在 F 与 3 之间,17 也在 F 与 3 之间;若切在 F 上或在 C、F 之间,17 也对应地落在 F 上或在 C、F 之间。作者假设 17 落在 F 与 3 之间,则线段 A17 成为一条弦,给定之力即沿此弦方向拉动重物 A;依据第二命题,此力沿 A17 方向即可支撑斜面 LN 2 上的重物 A,因为按作图规则,垂直线 C18 与 CF 之比等于重物 A 与给定力之比。接着作者补充:若 17 落在 F 上或 C、F 之间,则依第二命题之判定,此侧之力无济于事;于是同侧之力只有在它小于给定重量时才有用处——这一点其实在第二学题的推论中已经提到过。

第二种情形:考察另一侧的切线 AI,对切线本身和给定之力大小都不作限制,唯独要求该力大于「力 O」。把切线 IA 沿 A 方向延长至 R,则线段 AR 即为一条弦,给定之力 R 或 S 沿此弦施力;同样依据第二命题,R 或 S 沿弦 RA 方向能支撑斜面 LN 2 上的重物 A,因为按作图规则,垂直线 CI 与 CF 之比等于重物 A 与给定力 R 或 S 之比。

最后作者总结:两种情形下,角 17AO 或角 RAO 都是可知的,而这正是题目所求——即给定力方向的几何求解。这一段的功能是把上半页引入的切线-弦作图,按「力小于重物」与「力大于力 O」两侧分别落实为可作图的角度,从而把第三学题的几何求解推到收尾阶段。

补充说明

本段中频繁出现「圆 I 19-18」与「圆 I 19-17」之类的指代,是上一学题中已画好的比例圆:圆心 I 与半径 19-18(或 19-17)即代表「力/重」之比的几何载体,第二学题已确立其上之垂直线段与 CF 之比等于力/重之比,本段即据此判定弦的方向是否真正能支撑重物。读者需把本段与第二学题推论结合阅读,才能理解为何「17 在 F 与 3 之间」代表有效支撑、「17 在 F 或 C、F 之间」代表失效。

第4段(P0193)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

小节标题「推论」(COROLLAIRE),宣告紧接其后的段落将以前一段论证为基础,引出一条正式的附属性结论。它承接着上一段第二种情形(切线 AI 所在一侧)的讨论,针对该情形提炼出可独立成立的几何性质。

第5段(P0194)

原文复述

Au second cas de ce troisieme Scholie, auquel la tangente R A I touche le cercle vers la ligne C 8; plus la puissance sera grande, plus la ligne C F aura grande raison à la perpendiculaire C I; & ainsi la perpendiculaire C I sera d’autant plus courte: & quand la puissance donnée augmentera tant que l’on voudra, cette perpendiculaire C I diminuëra à proportion: cependant la ligne I A R sera touiours auec la ligne C A l’angle aigu I A C, au sommet duquel angle sera l’angle T A R aussi aigu, faisant partie de l’angle droit T A O. Partant le reste, sçavoir l’angle R A O sera touiours aigu, quelle que puisse estre la puissance R donnée tirant par la chorde R A & soustenant le poids A sur le plan incliné LN 2; estant cette puissance R ou S plus grande que la puissance O. Et par consequent en ce second cas la chorde A R sera touiours entre la ligne A O parallele au plan incliné, & la ligne A T perpendiculaire au mesme plan. Or ce que l’on remarquera particulierement au second cas, & qui seruira au Scholie suiuant, est que la puissance donnée pourra estre plus grande que le poids A tant de fois, & en telle raison que l’on voudra, selon laquelle raison on proportionnera la ligne C F à la ligne C 19, ou C I, faisant le reste comme cy-dessus: & touiours la chorde A R sera entre A O & A T.

中文讲解

本推论锁定第三学题的第二种情形(切线 RAI 触圆于直线 C8 一侧),证明一系列与「给定力不断增大」相关的几何不变量。

核心推论链为:力越大,线段 CF 对垂直线 CI 的比值就越大,因此 CI 越来越短;当给定之力任意增大时,CI 都按比例缩短。然而,无论 CI 缩到多短,直线 IAR 始终与 CA 构成锐角 IAC;在该锐角顶点处,角 TAR 也始终是锐角,构成直角 TAO 的一部分;于是其余角 RAO 必然始终是锐角——无论给定的力 R(只要它大于力 O)沿弦 RA 方向作用并支撑斜面 LN 2 上的重物 A 时,RAO 都是锐角。

由此得出关键几何结论:在第二种情形下,弦 AR 永远落在两条基准线之间——一条是平行于斜面的 AO,一条是垂直于斜面的 AT。换言之,无论给定力比 O 大多少,它能支撑重物 A 的方向都被夹在「沿斜面方向」与「垂直斜面方向」之间。

最后,作者预告下一条学题会用到这一点:给定之力可以比重物 A 大任意多倍、任意比值,只要按此比值把 CF 与 C19(或 CI)配比好,其余作图步骤一如上述;而弦 AR 始终落在 AO 与 AT 之间。这一推论的功能在于把「力大于重物」一侧的几何约束封装成可复用的形式,为下一学题提供「弦永远夹在平行线与垂直线之间」这一关键前提。

补充说明

本段中反复出现的「力 O」对应上一段第二种情形所设的门槛力——只有当给定力大于 O 时,切线 AI 那一侧才可能产生一条真正能支撑重物的弦。直线 AO 在原图中被定义为与斜面 LN 2 平行、AT 则与斜面垂直;二者之间的夹角是直角 TAO,把整个平面分成两半,而推论的核心正是:弦 AR 永远落在这一直角之内。读者应把这两条参考线的定义带到下一学题中使用。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节未出现独立的脚注、图版说明或边栏注释;P0190、P0191 仅为版心标题与页码。文中多次援引「第二命题」「第二学题之推论」,属前文已建立的几何-力学命题,本节以之作为判定依据加以调用,而非新引入参考。

💡 本节核心要点

  1. 本节围绕第三学题的作图法收尾:在同一圆上自点 A 向两侧作切线 A18 与 AI,分别考察「切线延长落在 CQ、C8 侧」两种情形,给出弦的方向。
  2. 第一种情形下,点 17 落在 F 与 3 之间时弦 A17 有效;落在 F 或 C、F 之间时该侧之力无用,且本侧之力只有在小于重物时才有用,这一条已见于第二学题推论。
  3. 第二种情形要求给定之力大于门槛力 O;切线 IA 延长至 R 后,弦 AR 即为所求方向,且垂直线 CI 与 CF 之比等于重物与力之比。
  4. 两种情形下,角 17AO 或角 RAO 都可由作图确定,这就是题目所求的方向。
  5. 推论聚焦第二情形:当力任意增大,CI 按比例缩短,但 IAR 与 CA 始终构成锐角 IAC,因此 RAO 始终为锐角,弦 AR 始终落在平行于斜面的 AO 与垂直于斜面的 AT 之间。
  6. 推论末尾把「给定力可以大于重物任意倍数、CF 按此比例与 CI 配合」的结论作为下一学题的前提,提示该性质将再次被调用。

🔑 关键术语

  • tangente:切线。本节中指从点 A 向比例圆所引的两条切线 A18 与 AI,是把「力/重之比」转化为可作图弦长的几何中介。
  • chorde:弦。本节中指切点与延长点连成的线段(如 A17、AR),即给定的力沿此方向施力时能支撑斜面上的重物 A,故弦的方向就是题目所求的方向。
  • perpendiculaire:垂直线段。本节中指 C18、CI 等自圆心 C 向某弦所作的垂线段,其长度与 CF 之比即等于重物与给定力之比,是判定弦是否真正起支撑作用的关键比例。
  • puissance:主动施力方,即拉动重物的给定之力。在第二情形中该力须大于门槛力 O 才能使切线一侧的弦有效。
  • plan incliné:斜面。本节中为 LN 2,重物 A 即置于其上并由切线方向的力所支撑。斜面方向由与之平行的直线 AO 与垂直于它的直线 AT 标定。
  • Corollaire / Scholie:推论与学题。Corollaire 为依附于前命题的次级结论;Scholie 为带解释、举例或预备后续命题的注释体。本节先以一段推论(COROLLAIRE)总结第二情形,又预告「下一学题」将复用其结论。

s35 [描述性拆分] SCHOLIE IV

第1段(P0195)

原文复述

SCHOLIE IV.

中文讲解

本条仅为小节标题,宣告进入"第四条旁注"。在17世纪法国几何与力学著作中,Scholie(旁注/附论)用于补充或推证命题,通常依赖前文已证结论。

第2段(P0196)

原文复述

De ce que nous auons démontré cy-dessus au fecond & troifiefme Scholie, il B iii j

中文讲解

本句在原文里是承接上一句的开头,引出整个第四条旁注的论证依据——即"上文第二条与第三条旁注中已经证明的内容"。末尾"B iii j"是页边或页脚处的活字印张标记(quire signature),用以帮助装订工按顺序折页、配页;它不属于论证本体,在排版上类似于现代书籍的页码识别符。

由于该句在P0196中尚未完整,论证主体在下一段(P0198)才展开,故此处只交代论证的出发点与文献依据,而未给出具体推理。

补充说明

“B iii j"为旧式印刷书的印张标记,用以标定本页在整册中的物理位置,属版面信息而非论证内容。

第3段(P0197)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是换页后的版心页眉(横幅标题),标明本书名为《力学论》(Traité de Mechanique),用以在翻页时帮助读者识别当前所在的书。它不属于论证内容,仅为版面标识。

第4段(P0198)

原文复述

nous fera facile de prouuer qu’il ny aura aucune puissance finie, tant grande qu’elle puiffe estre, laquelle tirant par la chorde A T perpendiculaire au plan incliné LN 2, puiffe fouftenir le poids A fur le mefme plan. Car s’il y en a vne telle, foit icelle T, fi faire fe peut. Maintenant foit prife vne autre puissance 10 plus grande que T; & par le troifiefme Scholie foit trouuee la chorde A 10 par laquelle cette plus grande puissance 10 tirant fouftienne le poids A fur le plan incliné LN 2. Done, par le Corollaire du mefme troifiefme Scholie, la chorde A 10 fera entre les lignes A O & A T. Partant entre les chordes A 10 & A T, il s’en trouuera vne infinité d’autres, par lequelles des puiffances fouftiendront le mefme poids A fur le plan LN 2, & ces puiffances feront toutes plus grandes que la puissance 10, d’autant que leurs chordes feront plus proches de la chorde A T, par le fecond Scholie: par confequent les mefmes puiffances feroient beaucoup plus grandes que la puissance T, ce qui eft abfurde, & contre le Corollaire du fecond Scholie. Donc il ny a aucune puissance finie laquelle tirant par la ligne A T, puiffe fouftenir le poids A fur le plan incliné LN 2. Et reuenant à la determination de la feconde Proposition, comme nous auions promis en ce lieu là, il ne faut pas que la puissance tire par la ligne A T.

中文讲解

本段是第四条旁注的核心论证,使用反证法证明:任何有限的力,无论多大,只要沿垂直于斜面LN2的弦AT方向拉动,都无法在该斜面上支撑住重物A。

论证结构可拆解为以下几步:

  1. 立靶:设若存在这样的有限力,称之为T。
  2. 取一个更大者:再取一个比T更大的力,文中标记为"10”(在原文语境里是一个大于T的特定拉力,具体记号含义以原文为准)。
  3. 调用第三条旁注:根据第三条旁注,必然可以找到一条弦A10,使得这个更大的力10沿A10方向拉动时,能够支撑住同一重物A在斜面LN2上。
  4. 调用第三条旁注的推论:弦A10必定落在直线AO与AT之间。
  5. 构造无穷多弦:既然A10与AT之间是连续区间,则其间存在无穷多条其他弦,每条弦各自对应一个能支撑重物A的力。
  6. 比较大小:根据第二条旁注,弦越靠近AT,支撑A所需的力越大。因此A10与AT之间所有弦对应的力,均大于力10,也就大于原先假定的T。
  7. 导出矛盾:这与第二条旁注的推论相违——若T是沿AT方向能撑住A的最大有限力,则不应再有大于T的力能够支撑A。
  8. 否定假设:故原假设不成立,即不存在任何有限的力沿AT方向拉动时能撑住A。

最后一句把这一结论回扣到第二条命题的判定上,兑现作者此前在该命题结尾所作的承诺:在分析斜面上的力时,必须排除沿AT方向(即垂直于斜面方向)施力的情形,因为这种方向的力在有限大小下根本不能支撑重物。

本段在本节中承担"主线证明"功能,把前三条旁注的结论作为引理,组合成关于垂直斜面方向的力的一个极限性质:沿此方向上的任何有限力都不足以平衡斜面上的重物,只有无穷大的力才可能。这是一种早期的"无穷大无法在有限中达到"的论证形态,与近代极限思想相通。

补充说明

“puissance 10"在原文中是一个记号化的力,既可解读为"10倍的T”,也可作为该力的标签;无论哪种解读,关键在于它严格大于T。“chorde"在此指从重物A出发、沿其下方斜面上某方向的"作用线/绳索方向”,而非几何意义上的弦段,译为"作用弦线"更贴合力学语境。

第5段(P0199)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本条为推论(系)的标题,用以引出下面一段把第四条旁注的结论从"沿AT方向拉动"翻转到"沿CA方向推动"的对偶结论。

第6段(P0200)

原文复述

Puis que c’eft de même de pouffer par la ligne C A, que de tirer par la ligne A T, il eft clair qu’il ny aura aucune puissance finie, laquelle pouffant par la ligne C A, empefche le poids A de gliffer fur le plan incliné LN 2. Quand donc il y auroit vn autre plan parallele au plan LN 2, comme le plan 21-22, entre lequel & le plan LN 2, feroit compris le poids A preffé par ces deux plans par telle force qu’on voudra, les plans eftant parfaitement plans, le poids ne laiffera pas de gliffer, d’autant que le plan 21-22 en preffant fait le même effet que la puissance qui prefferoit par la ligne de direction C A, laquelle n’empefche pas le poids de gliffer. Et quand les deux plans ne feroient pas inclinez, mais perpendiculaires à l’horizon, le même effet s’enfuiuroit à plus forte raifon.

中文讲解

本段把上一段的结论做一次"推-拉对偶":既然沿AT方向拉动等价于沿CA方向推动(力的方向相反但效果对称),那么上一段关于"沿AT方向无有限拉力能撑住A"的结论,立即转为"沿CA方向无有限推力能阻止A在斜面LN2上滑动"。

随后作者做了一个思想实验:即便在A的上下两侧另设一个与LN2平行的平面21-22,把A夹在两平面之间并以任意大的力压紧,只要这两个平面是完美光滑的,A仍然会沿斜面滑下,因为21-22平面在A上施加的挤压效应,等同于沿CA方向推A的力,而这种方向的推力(已由推论本身排除)无法阻止滑动。

末句再以"a fortiori(更不必说)“递进:若上述两平面不是倾斜的而是竖直垂直于地平的,那么"夹紧的上下两平面"变成了"夹紧的左右两墙”,阻止滑动的难度只增不减,因此同方向的推力同样无效——这一句是顺势补强,以增强读者对结论普适性的信心。

本推论把单一方向的"拉"的结论,扩展为更符合直观场景的"夹紧"实验情形:它说明,无论人们怎样施压或夹持,只要平面理想光滑,重物都会沿斜面滑动。

补充说明

“plan 21-22"是作者用以标记"与LN2平行的第二个平面"的临时记号,平面编号服务于几何图示;“CA"与"AT"在本推论里互为反向延长,作者借此把"拉"与"推"统一处理。

第7段(P0201)

原文复述

ADVERTISSEMENT.

中文讲解

本条为"提醒/告示"的标题。在17世纪法国学术著作中,Advertissement 通常用于在严格论证之后,提醒读者理论结果与实际经验之间的差异,起到调和理性结论与感性观察的作用。

第8段(P0202)

原文复述

Il eft vray qu’en la pratique il n’y a aucun moyen de faire l’expérience de ce que nous venons de demontrer en ce quatriefme Scholie, & en fon Corollaire, pour ce que nous n’auons point de plan parfait: & les inefgalitez qui fe rencontrent dans les plans ordinaires, font des petites eminences, & concauitez, lequelles eftant inferees les vnes dans les autres, empfchent le gliffement, qui ne fe peut faire fans collifion, & brifement des petites parties des corps qui fe touchent, laquelle collifion apporte de la refiftance, & partant quelque puissance eft requife pour vaincre cette refiftance, ce qui n’arriueroit pas en vn plan parfait. Et dautant plus que l’inefgalité des fuperficies eft grande, ou que les fuperficies font preffées l’vne contre l’autre, dautant plus il y a de parties inferees les vnes dans les autres, & plus profondément, & partant la collifion eft dautant plus grande, & la refiftance au gliffement plus grande, pour laquelle furmonter il faut dautant plus de puissance. Auffi l’experience nous fait voir que deux corps defquels les fuperficies font inefgales, venant à eftre frottez l’vn contre l’autre par vne collifion continuelle, les eminences fe brifent, les

中文讲解

本段是"提醒"的正文,承接前文严谨证明的同时,郑重告诉读者:在实践中无法用实验直接验证第四条旁注及其推论,因为现实里根本不存在"完美的平面”。

作者的解释链条如下:

  1. 现实平面的缺陷:日常所见的平面都存在微小的凹凸(éminences 与 concavités),它们彼此啮合(inter-inférées),从而阻碍滑动。
  2. 滑动需要破碎啮合:要发生滑动,就必须使两接触面之间互相啮合的微小突起发生碰撞甚至碎裂(brîfement),这种碰撞本身就带来阻力。
  3. 因此需要附加功率:为克服这种阻力,必须额外施加一个力;而在"完美平面"上不会产生这种阻力。
  4. 影响大小的两个因素:表面越粗糙,或两表面相互压得越紧,则啮合的部分越多、越深,碰撞与阻力也就越大,所需附加力越大。
  5. 经验佐证:经验表明,两个表面不平的物体在持续摩擦下,其凸起部分会逐渐断裂(句末"les eminences se brisent, les…“戛然而止,延续至下段)。

本段在论证结构中扮演"理论-现实落差说明"的角色:它并不削弱前面的数学结论,而是把"完美平面下无有限力能撑住/阻止A"这一理论命题,与"现实中摩擦带来的阻力需要附加力"这一经验观察清楚地隔离开来,避免读者误以为理论与实践相矛盾。

段尾"les"后接的句子被本节边界截断,仅余半句开头,提示论证关于"凸起断裂"的描述将在下一节继续。

补充说明

“eminences/concavitez inferees les vnes dans les autres"是17世纪法国学者描述表面粗糙度时的常用表达,意指两平面上凸出与凹陷部分相互嵌入咬合;“collision"在这里指两表面微观突起之间的机械撞击,而非现代意义的冲量概念。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

P0196 末尾的"B iii j"为旧式印刷书的印张/书帖签名标记,用于装订时按序识别物理页面顺序,属版面标识而非论证内容。P0198 中的"puissance 10"是以数字10作为该假设力的临时记号,关键是它严格大于T。P0202 段尾"les eminences se brisent, les"一句明显被本节边界截断,关于凸起断裂与摩擦的具体描述延续至下一节。

💡 本节核心要点

  1. 第四条旁注用反证法证明:任何有限的力,无论多大,沿垂直于斜面LN2的方向(AT方向)拉动都不能在该斜面上撑住重物A,等价地说,沿垂直斜面方向施力需要无穷大的力。
  2. 反证法的关键链条是:若存在这样一个有限力T,则取更大的力,经由第三条旁注及其推论可得介于AO与AT之间的多条作用弦线;第二条旁注则保证越靠近AT的弦所需力越大,于是可推出大于T的力仍能撑住A,与第二条旁注的推论矛盾。
  3. 推论把结论对偶为"沿CA方向推动"的版本,并进一步思想实验:即便在A上下加一个平行平面夹紧,只要表面理想光滑,A仍会沿斜面滑动;对竖直方向的夹紧情形,同理可推且更不成立。
  4. 提醒段将理论与实践分开:真实平面有微小凹凸啮合,需要破碎啮合才能滑动,这产生阻力并要求附加功率;因此现实观察与理论结论并不冲突——理论只在理想完美平面上成立。
  5. 本节的整体功能是把"垂直斜面方向"的力从有限力分析中剔除,为第二条命题的最终判定提供完整的排除性论证,履行作者在第二条命题末尾所作的承诺。

🔑 关键术语

  • Scholie(旁注):Scholio 是17世纪法国几何-力学著作中常见的小节形式,置于命题或推论之后,基于前文已证命题进行进一步的推导或说明;本节为第四条旁注。
  • Corollaire(推论/系):由前文命题或旁注直接推出的次级结论,本节推论把"沿AT方向拉"的结论对偶为"沿CA方向推”,并扩展到两平面夹紧的情形。
  • Advertissement(提醒):作者在严格证明之后加插的说明,目的在于调和理论结论与实践经验之间的差异,提醒读者此处的证明仅适用于理想完美平面。
  • chorde(作用弦线):在本节中指从重物A出发沿斜面方向延伸出的施力作用线;在力学语境里更接近"力的方向/绳索方向”,而非几何学中连接弧两端的弦段。
  • puissance finie(有限力):本节核心要排除的对象,即任何大小有限但可指定的力;论证的结论是,沿垂直斜面方向(AT方向)若要支撑重物,所需力必须是"无穷大"而非任何有限值。
  • plan incliné LN 2(斜面LN2):本节几何设定中的斜面,所有论证围绕重物A位于该斜面上的受力平衡展开;LN2 的下标编号服务于几何图示,无独立的物理含义。
  • collision(碰撞/啮合碰撞):在提醒段中,指两平面微观凸起相互嵌入、滑动时必须发生的撞击与破碎;它是现实摩擦阻力的来源,也是"完美平面"上不存在的现象。

s36 [描述性拆分] 勘误与实践局限的说明

第1段(P0203)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是页面顶部的章节/栏目标题,写作「# Traité de Mechanique.」(《力学论》/《机械论》)。在原书中,这种以「#」起首并独立成行的文字列于每页之上,标识当前所在的大部类,相当于「卷」或「专题」的卷头标记。它提示读者:以下正文属于《Traité de Mechanique》(力学部分)这一独立专题,而非《Principia》其他主题(如流体力学或天文部分)。因此它的功能是版面导航,而非论点陈述;正文中并不会对此标题再作解释,而是直接承接上页未完的句子继续论述。

第2段(P0204)

原文复述

concauitez s’applanifient, les fuperficies s’vniffent, & les corps gliffent l’vn fur l’autre bien plus facilement qu’auparauant: & arriueroit, fi les fuperficies pou-uoient deuenir parfaitement vnies, que le gliffement fe feroit fans aucune refi-france. Nous auons dit cecy pour la confideration de ceux qui n’estant fçauans que par les fens & par l’experience, pourroient trouver eltrange la conclusion du même quatriefme Scholie & de fon Corollaire. Car quand à ceux qui don-nent à la raifon, & à l’experience le rang que chacune merite, il ne faut point d’autre aduertiflement que la raifon même, par laquelle ils feront entierement affeurez de la conclusion.

中文讲解

本段以旧式法语(17 世纪拼写)写就,紧接上页未完成的句子,主要承担「勘误补述」与「回应经验论读者」两项功能。

第一层是物理说明:随着表面被打磨,凹面逐渐变平(concavitez s’applanifient),各表面彼此贴合(les superficies s’unissent),于是物体在彼此之上滑动(les corps glissent l’un sur l’autre)变得比此前顺畅得多(bien plus facilement qu’auparavant)。作者在此给出的是一个极限条件式的判断——「如果」(si,即 fi)表面能够变得完全平整,那么滑动就会在毫无阻力的情况下发生(le glissement se feroit sans aucune resistance)。这是一种理想化的边界设定:现实表面总有微小凹凸因而产生摩擦阻力,而一旦凹凸被消除,阻力就归零。

第二层是教学说明:作者交代「我们之所以要说这一番话,是为了照顾那些只通过感官和经验来获取知识的人」(Nous avons dit cecy pour la consideration de ceux qui n’estant sçavans que par les sens & par l’experience)。这些人可能会觉得「第四个 Scholie(即附注)及其 Corollaire(推论)所得出的结论显得奇怪」(pourroient trouver estrange la conclusion du même quatriesme Scholie & de son Corollaire)。换言之,前文关于「无阻力滑动」的结论,对依赖经验观察的读者而言似乎违背直觉——他们看到的是现实中总有摩擦,故难以想象「表面完全光滑时阻力为零」这一极限命题。

第三层是结论性收束:对于那些「把理性与经验各自放到其应得的位置上的人」(ceux qui donnent à la raison, & à l’experience le rang que chacune merite),作者指出根本无需另外的警告(il ne faut point d’autre advertissement),仅凭理性本身(la raison même)便足以让他们彻底确信这一结论(entierement asseurez de la conclusion)。

本段在小节「勘误与实践局限的说明」中的核心作用是:先以「表面越光滑→滑动越容易」的渐进经验事实,为「完全光滑→阻力为零」这一抽象结论提供直观铺垫,再将两类读者区分开来——经验论读者需要经验性的引导,而理性读者只需借助理性即可。作者借此说明:前一节的结论并非凭空而来,而是与经验相符、并在理想化条件下可由理性严格保证的。

补充说明

本段中「quatriefme Scholie & de son Corollaire」指的是本书正文中第 4 个附注(Scholium)及其后紧跟的推论(Corollaire),该处正是给出「若表面完全光滑则无摩擦阻力」这一抽象命题的地方;本段则是作者事后补写的经验性说明,专供以感官经验为主的读者参考。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节无脚注、图表或边栏附加材料,仅由一段版面标题与一段延续自上页的正文组成;标题起版面导航作用,正文是对前文第 4 个 Scholie 及其 Corollaire 结论的勘误补述与读者群体区分。

💡 本节核心要点

  1. 作者以「表面越被打磨则滑动越容易」这一经验事实,为「理想光滑表面下阻力为零」这一抽象结论提供直观支撑。
  2. 本段明确以条件句「如果表面能够变得完全平整」呈现这一极限判断,避免读者误以为现实中摩擦可以完全消除。
  3. 作者把读者分为两类:仅凭感官与经验获取知识者(需要经验性引导)与同时承认理性与经验价值者(仅靠理性即可确信结论)。
  4. 写作动机在于回应经验论读者对「第四 Scholie 及其 Corollaire 结论」的直觉性怀疑。
  5. 本段在论证结构上属「勘误与实践局限说明」,其功能是为前文的理论结论补上经验性脚注与读者层面的辩护。

🔑 关键术语

  • Scholie (附注):指正文命题之后附带的作者解说性段落;在本段中特指第 4 个 Scholie,其中陈述了关于光滑表面与滑动阻力的抽象结论。
  • Corollaire (推论):由前一 Scholie 直接推出的推论,承接其结论给出派生命题;本段中与第 4 个 Scholie 并称,构成被「勘误补述」所辩护的对象。
  • fuperficies / superficies (表面):本段中讨论的接触面,作者说明其凹凸被打磨后趋于彼此贴合,是阻力的来源与消除对象。
  • gliffement / glissement (滑动):物体沿接触面相对运动的现象;本段用以刻画「在表面越光滑时越容易发生」并最终在理想条件下「毫无阻力」地发生。
  • refiftance / resistance (阻力):阻止两接触面相对滑动的力;本段指出它在理想光滑极限下应为零,是连接经验事实与抽象结论的关键概念。

s37 [描述性拆分] PROPOSITION III

第1段(P0205)

原文复述

PROPOSITION III.

中文讲解

本节的小节标题。它标志着一篇机械学论文中第三命题的开始,本身不承载论证内容,只起到标示与分节的功能。

第2段(P0206)

原文复述

Estant donné vn poids soufenu par deux chordes, ou par deux appuys, defquels la pofition foit donnée; trouuer quelle puiffance il faut à chacune chorde, ou à chacun appuy.

中文讲解

这是第三命题的正式陈述。译为:「已知一重物被两根绳索或两个支点所支撑,它们的位置已经给定;求每根绳索或每个支点各自需要多大的力。」这是一个典型的静力学问题:在支撑几何位置已知的前提下,反求每个支点所承受的力。原文中把「绳索」(chordes) 与「支点」(appuys) 并列,意味着同一命题在两类约束形式下结构相同,作者其后也明确表示本节关于绳索的结论同样适用于支点。

补充说明

原文中以「##」开头的二级标题标记指明此为命题陈述;拼写采用古法语形式(如 soufenu、pofition、trouuer、puiffance)。

第3段(P0207)

原文复述

Au difcours fuiuant nous prenons pour deux chordes, non feulement celles qui font féparées reellement & de fait; mais auffi vne mefme chorde laquelle fait vn angle: car les deux portions comprifes entre l’angle & chacune des deux extremitez de la chorde, reprefentent deux chordes differentes liées enfemble au fommet de l’angle. Au contraire deux chordes liées enfemble, & pofées en vne mefme ligne droite, ne reprefentent qu’vne feule chorde.

中文讲解

本段对「两根绳索」作出方法论上的定义扩展,其重要性贯穿全节。作者指出,在后续讨论中,「两根绳索」不仅指实物上分开的不同两条绳,也包括折成一个角的同一根绳——因为在弯折点和两末端之间的两段,相当于在弯折点(即角的顶点)相连的两条不同绳索。相反,两条相互连接、且共处同一直线上的绳索,则只代表一条绳索。这一区分揭示了作者的判定标准:「两根」并不取决于物质上是否分开,而取决于其几何与力学功能——是否在受力路径上构成两个独立支撑方向;是否共线则决定它们是否合并为单一支撑。正是在这一定义下,P0208 中「倾斜情形」(两绳相对倾斜)才有意义。

补充说明

本段对「两根绳索」的扩展定义是理解 P0208 中两绳「相交成角」子情形的前提。

第4段(P0208)

原文复述

CETTE Proposition depend prefque entierement de la feconde, & la mefme figure fert pour toutes les deux: & ce que nous dirons des chordes fe doit auffi entendre des appuys. Or en general elle a deux cas: le premier eft quand les deux chordes aufquelles eft pendu le poids font paralleles entre elles: le fecond eft quand les deux chordes font inclinées l’vne à l’autre. Au premier cas il n’y a point de difficulté: car il faut que les chordes foient paralleles non feulement entre elles, mais auffi à la ligne de direction du poids, & en ce cas chacune fouftiendra vne portion du poids laquelle fera à l’autre portion en proportion reciproque des diftances qui feront entre le centre de pefanteur du poids & chacune des chordes, par la raifon du leuier, ainfi qu’il eft demontré par Guid-vbalde au troifiefme Corollaire de la feconde Propofition du leuier, & les deux puiffances prifes enfemble feront efgales au poids; par le quatriefme Corollaire ibidem. Le fecond cas fe diuife derechef en trois autres, defquels le premier eft quand les deux chordes font angle, & que le poids eft pendu au fommet du mefme angle, & les bouts des chordes font retenus par des puiffances, ou par des arrefts: le fecond eft quand les deux chordes font angle, aufquel eft vne puiffance, ou vn arreft fouftenant le poids attaché par deux points differents aux deux bouts des chordes: le troifiefme eft quand le poids eft attaché à deux chordes par deux points differents, & que les chordes font retenues chacune par vne puiffance ou vn arreft, foit que les mefmes chordes foient defuffées, ou non, entre le poids & les puiffances, ou les arrefts. Mais la briefueté de ce Traité ne nous permet pas de donner la folution du fecond & troifiefme cas, qui ne font que des conuerfes du premier, de la demonftration duquel nous nous contenterons pour le prefent. Quand aux autres, on les trouuera dans nos Mechaniques, ou nous parlons auffi du poids fouftenu par trois chordes, ou par trois appuys.

中文讲解

这是本命题的纲领性论述,需分层理解。

  1. 依赖关系:作者声明本命题几乎完全依赖于第二命题,且两命题共用同一张图;关于绳索的所有论述同样适用于支点。

  2. 命题分两大情形:情形一——两绳彼此平行;情形二——两绳相互倾斜。

  3. 情形一(平行)作者认为没有困难:两绳必须不仅彼此平行,还须与重物的方向线平行;在此条件下,每条绳所承受的部分与两绳到重物重心距离成反比,依据是杠杆原理。该结论被归功于 Guid-vbalde 在其杠杆第二命题第三推论中的证明;两力之和等于总重量,依据同处第四推论。此处的「反比」意味着:离重心越远的绳,承担的份额越小。

  4. 情形二(倾斜)再分为三种子情形:(i) 两绳构成角,重物悬于该角顶点,两绳末端被力或挡块固定;(ii) 两绳构成角,由同一力或挡块在两绳末端的两个不同点支撑重物;(iii) 重物在两个不同点连到两绳,每条绳各由一个力或挡块拉住,绳段在重物与力(或挡块)之间可以交叉也可以不交叉。

  5. 范围限制与外推:作者说本论著的篇幅不允许给出第二、第三子情形的解,因为它们只是第一子情形的逆命题(conuerfes,即已知项与所求项互换)。本文只给出第一子情形的证明。其余情形请参看作者本人的另一部更大的著作《机械学》(nos Mechaniques),其中还讨论了由三根绳或三个支点支撑重物的情况。

  6. 论证功能:本段的整体作用是把命题的全部情形先列出,再把本节真正证明的范围明确限定在第一子情形,并告知读者去哪里可以找到其余解法。

补充说明

「nos Mechaniques」即作者自称的另一部篇幅更大的机械学著作,本节未给出其具体页码或章节标识;本节实际给出的只是倾斜情形三子情形中的第一子情形的证明。

第5段(P0209)

原文复述

Nous confiderons donc icy deux chordes retenuës chacune par vn bout, l’v.

中文讲解

本句是证明部分的开篇。原文译为:「因此我们在这里考虑两根绳索,每根在一端被拉住,那……」句子在「l’v」处被截断,应为「l’vne」(即「其中一根」一类的对照短语)的开头,证明文字在所提供文本范围内未继续。本句标志作者正式进入上一段所限定的第一子情形(两绳成角,重物挂在角顶点,两绳末端被力或挡块固定)的具体论证,故与 P0208 末尾的「我们只演示第一子情形」一句直接呼应。

补充说明

原句在所提供文本中被截断;下一节应继续给出第一子情形下两条绳索各自所需功率的具体推演。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节没有附图说明或脚注。文本中提到的「nos Mechaniques」是作者另一部篇幅更大的机械学著作,本节未给出其内部具体章节或页码。

💡 本节核心要点

  1. 第三命题的任务:在两根绳(或两个支点)位置已知的前提下,求各绳或各支点各自所需承受的力。
  2. 「两根绳」既指实际分开的两条绳,也包括折成角的同一根绳——其两段在弯折点相连即视为两根;共线相连的两根则只算作一根。
  3. 命题分为两绳相互平行、两绳相互倾斜两大情形;倾斜情形下又分三个子情形。
  4. 平行情形下,每条绳所承担的部分与该绳到重物重心的距离成反比(杠杆原理),两力之和等于总重量,作者将此归功于 Guid-vbalde 杠杆命题的推论。
  5. 作者只演示第一子情形(两绳成角、重物挂在角顶点、两绳末端被力或挡块固定),其余子情形被称为第一子情形的逆命题,留待其更大的《机械学》一书中讨论。
  6. 关于绳索的结论同样适用于支点。

🔑 关键术语

  • chorde:绳索。本节将「两根绳」按几何与力学功能而非物质是否分开来定义:折成角的同一根绳两段亦视为两根。
  • appuy:支点。本节明确指出对绳索得出的结论同样适用于支点。
  • ligne de direction du poids:重物的方向线,即沿重力作用的方向。平行情形中两绳除彼此平行外还须与此线平行。
  • centre de pefanteur:重心。平行情形下决定每条绳所承担部分的距离参照点。
  • raifon du leuier:杠杆原理。本节以此为依据说明平行情形下两绳分担重量的比例。
  • Guid-vbalde:本节中作为权威引用,其杠杆第二命题的第三、第四推论被用作平行情形两条结论的依据。
  • proportion reciproque:反比关系。此处指每条绳所承担的部分与该绳到重物重心的距离成反比。
  • arreft:挡块(arrest)。与 puiffance(施加的力)并列为绳索末端可以受到的两种约束形式。
  • conuerfe:逆命题。本节把倾斜情形的第二、第三子情形视为第一子情形的逆命题(已知项与所求项互换),故不另作证明。

s38 [描述性拆分] 第三命题第一情况(锐角)的求解

第1段(P0210)

原文复述

En-tête de page : « Traité de Mechanique. »

中文讲解

本段为页面上方的运行标题(页眉),标识该页内容出自《力学论》(Traité de Mechanique)。该页眉说明本节属于作者关于静力学问题的整部论著,并为后续段落所讨论的命题提供出处提示。

第2段(P0211)

原文复述

L’une par une puissance, & l’autre par une autre, ou par des arrests, en deux lieux differens, desquelles chordes les deux autres bouts se rencontrent, & font angle, au sommet duquel est pendu un poids donné, & la position de chaque chorde est donnée : on demande chacune des puissances ; supposant que les deux ensemble soustiennent le poids : ou, ce qui est de même, on demande quelle resistance aporte chacun des arrests soustenans le poids par les chordes données.

中文讲解

本段接续上一页未完的命题陈述,把题目中尚未明确的部分补足。其含义为:两根绳索各自的一端分别由某种「puissance」(施力者或相当的力)拉住,或由「arrest」(固定支点、止动件)固定于两个不同的位置;绳索的另一端则汇合于一角之顶点,顶点处悬挂一已知重量的物体;每根绳索的位置(即它们的方向与所在平面)均为已知。所求者为:每根绳索所对应的「puissance」之值(假定两根合力共同支撑该重物);或者等价地,求每根「arrest」所提供的阻力之值——因为若绳索由固定点拉住,则该固定点所必须提供的阻力,等价于一个施力者拉住同一绳索所需之力。

这段的作用在于为下一页的求解(P0212)精确划定「已知」与「所求」,并以「ou, ce qui est de même」明示两种提法(求力 vs. 求固定点的阻力)在数学上完全等价,从而为下文的化归铺平道路。

第3段(P0212)

原文复述

Soit donc le poids A, duquel la ligne de direction est AF ; & soit l’une des chordes données CA, retenuë par l’arrest, ou la puissance C ; & que la chorde CA face avec la ligne FA l’angle aigu donné CAF ; & soit menée la ligne CF perpendiculaire sur la ligne de direction AF, laquelle CF soit prolongée vers F tant que de besoin. Quoy posé, l’autre chorde, laquelle avec la chorde CA soustient le poids A, doit estre en même plan que le triangle CAF ; autrement le poids ne subsisteroit pas en cet estat : ce que nous supposons estre cogneu. Il faut aussi que l’autre chorde soit, à l’esgard de la ligne de direction AF, de l’autre part de la ligne AC, comme est AQ, AO, ou AR, &c. car si les deux chordes estoient de même part de la ligne AF, le poids ne demeureroit pas, mais changeroit de position, & viendroit jusques sous la chorde la plus prochaine de la ligne de direction. Et si la chorde estoit FA même, elle soustieroit entierement le poids toute seule, sans qu’il fust besoin d’une autre : ce que nous supposons encore estre cogneu. Davantage, l’autre chorde fera avec la chorde CA un angle aigu, ou un angle droict, ou un angle obtus. Qu’elle face donc premierement un angle aigu donné qui soit l’angle CAQ, la chorde estant AQE, & sa puissance Q ou E ; & l’autre puissance estant C ou K tirant par la chorde ACK. Du point Q soit menée la ligne QD perpendiculaire sur la ligne de direction AF, & la ligne QG perpendiculaire sur la chorde CA ; & soit prolongée QD tant qu’elle rencontre la chorde AC au point 4. Soit aussi CB perpendiculaire sur la chorde AQ. Maintenant, par la 2. Prop. nous avons veu que si CA est le bras d’une balance sur lequel soit le poids A retenu par la chorde CA qu’il ne glisse le long du bras CA ; & que comme CB est à CF, ainsi soit le poids A à la puissance Q ou E tirant par la chorde QA, cette puissance Q ou E tiendra la balance CA en equilibre ; & la chorde QA estant attachée au centre du poids A, la balance demeurera deschargée, & le poids A sera soustenu partie par la puissance Q ou E, partie par le plan LN2 perpendiculaire à la balance CA ; ou en la place du plan LN2, par la chorde CA, par le Scholie du 4. Axiome. Donc par ce moyen la puissance Q ou E est trouvée. Par même moyen, & par le même discours de la 2. Prop. si QA est pris pour le bras d’une balance, sur lequel soit posé le poids A retenu par la chorde QA, qu’il ne glisse sur le bras QA ; & que comme GQ est à QD, ainsi le poids A soit à la puissance C ou K, cette puissance C ou K tirant par la chorde CA tiendra la balance QA en equilibre ; & la chorde CA estant attachée au centre du poids A, la balance QA demeurera deschargée, & le poids A sera soustenu partie par la puissance C ou K tirant par la chorde CA, & partie par la chorde QA. Or d’autant que l’angle GAQ est donné, & les chordes AQ & AC, avec les angles CAF, QAD, les perpendiculaires CB, QG, CF, & QD sont données, & leurs raisons aussi données ; & partant les raisons du poids donné A aux puissances Q ou E, & C ou K ; lesquelles puissances par consequent seront données ; & elles soustiennent le poids A par les chordes QA & CA, qui est ce que l’on demande.

中文讲解

本段是「第三命题」第一情况(两绳夹角为锐角)的完整求解。论证可分三层。

第一层:几何布置与可行域的裁剪。作者先固定已知量——重物 A、其方向线 AF(静止时为铅垂线)、第一根绳 CA(由「arrest」或「puissance」C 拉住)、CA 与 FA 所成的已知锐角 CAF;再作 CF ⟂ AF,并向 F 方向延长。然后逐一排除第二根绳不合题意的位置:(a) 必须与三角形 CAF 共面,否则重物不能在该状态静止;(b) 必须位于直线 AC 关于 AF 的另一侧(形如 AQ、AO、AR 等),否则两绳同侧时,重物将滑向「离方向线最近的那根绳」之下而改变位置;(c) 第二根绳不得与 FA 重合,否则 FA 单独即可承担全部重量,无需第二根。这三条均被作者声称为已知(cognu),其作用是把后续求解限定在几何上合法的情形之内。

第二层:情况划分与作图。作者宣布第二根绳与 CA 所成之角可为锐、直、钝三种,本段先处理第一种——即「给定锐角 CAQ」。第二根绳记为 AQE,其施力记为 Q 或 E;另一施力为 C 或 K,沿 ACK 方向施力。随后作四条关键垂线:QD ⟂ AF、QG ⟂ CA、CB ⟂ AQ,并将 QD 延长使之交 CA 于「点 4」(按上下文应为一点记号,原文用字符「4」,疑为 OCR 误植)。这些垂线是把力分解到「天平的臂」与「臂的垂直方向」的几何基础。

第三层:两次援引第二命题化为杠杆平衡。

(i)以 CA 为天平之臂:若 A 被 CA 拉住而不能沿臂滑动,且 CB : CF = A : (Q 或 E),则依第二命题,施力 Q 或 E(沿 QA 方向拉)将使天平 CA 保持平衡;又因 QA 固结于重物 A 之中心,天平卸荷,重物 A 一部分由 Q 或 E 承担,另一部分由垂直于 CA 的平面 LN2 承担——按第四公理的附注,平面 LN2 可代换为绳 CA 本身。于是 Q 或 E 之值被确定。

(ii)以 QA 为天平之臂:取同样的方式,若 GQ : QD = A : (C 或 K),则施力 C 或 K(沿 CA 方向拉)使天平 QA 平衡;CA 固结于 A 之中心,QA 卸荷,重物 A 一部分由 C 或 K(沿 CA 拉)承担,另一部分由绳 QA 承担。

最后作者汇总结论:因角 GAQ、CAF、QAD 及绳 AQ、AC 均给定,故四条垂线 CB、QG、CF、QD 及其比值均给定;从而已知重物 A 与两个施力之比均给定;故 Q 或 E 与 C 或 K 两力均为已知之量——它们由绳 QA 与 CA 共同支撑重物 A,正是题目所求。

本段论证的关键思想是把「两绳挂重物」的静力学问题归结为两次独立的杠杆平衡问题(第二命题),并以第四公理的附注把隐含的斜面代换为另一根绳,从而完成全部求解。

💡 本节核心要点

  1. 第三命题的目标是:已知悬挂于两绳汇合顶点处之重物的方向、两绳位置(方向与长度)及「两绳共同支撑重物」这一前提,求两绳各自所对应的施力(或等价地,求两固定支点所提供的阻力)。
  2. 在进入求解之前,作者先把第二根绳的可能位置裁剪为三种合法情形:与三角形 CAF 共面;位于直线 AC 关于方向线 AF 的另一侧;不与方向线 AF 重合。
  3. 作者依两绳在 A 处所成之角的大小,把命题分为三种情况:锐角、直角、钝角;本节所讲为锐角情况。
  4. 求解的核心方法是把绳与重物系统两次化为第二命题中的杠杆平衡:分别以 CA 与 QA 为「天平之臂」,借助四条垂线 CB、CF、QG、QD 之比,把每个施力与已知重物的比值确定下来。
  5. 第四公理的附注(Scholie du 4. Axiome)允许将原本承担部分重物的斜面 LN2 直接代换为另一根绳 CA,使论证得到简化。
  6. 由于角 GAQ、CAF、QAD 以及绳 AQ、AC 均给定,故四条垂线及其比值均给定,从而两个施力之值唯一确定,正是题目所求。

🔑 关键术语

  • puissance:施力者:拉住绳索一端使系统保持平衡之力(或等价于该力的物体)。在本节中与「arrest」相对应;其数值即所求量之一。
  • arrest:固定支点、止动件:绳索的固定端。其所提供的阻力在数学上等价于拉住同一绳索所需的 puissance。
  • ligne de direction:方向线:重物在静止时所沿之线,本节中以 AF 表示,对应于铅垂方向;所有垂线(perpendiculaire)均相对于此线作出。
  • perpendiculaire:垂线:从一点向一直线所作之垂线。本节共作四条——CF、QD 垂直于 AF,QG 垂直于 CA,CB 垂直于 AQ,用以把力分解为沿「臂」与垂直于「臂」两个分量,从而援引杠杆平衡。
  • equilibre:平衡状态。在本节中通过「把某根绳当作天平的臂、其上之重物由另一根绳拉住」来判定,依第二命题给出施力与重物之比。
  • Scholie du 4. Axiome:第四公理的附注:允许在论证中将承担部分重量的平面(此处为垂直于 CA 的平面 LN2)代换为另一根绳(此处为 CA 本身),使原本含斜面的论证化简为仅含绳的论证。

s39 [描述性拆分] 第二情况(直角)与第三情况(钝角)的求解

第1段(P0213)

原文复述

Traité de Mechanique:

中文讲解

此段为页面运行标题,标示当前章节所属的著作书名《力学论》(Traité de Mechanique)。它不承载论证内容,仅起版式标识作用。后续段落(P0214)紧接此标题展开第二情况(直角)的求解。

第2段(P0214)

原文复述

Secondement foit la chorde A O faifant auec la chorde C A l’angle droièt C A O, & du point O fur la ligne de direction A F, foit mence la perpendiculaire O 7. Soient aufli les puifances O, C, lefquelles tirant par les chordes O A & C A, fouftiennent le poids A. Maintenant, par la premiere Proposition, eftant imaginé le bras de la balance C A, fur lequel foit le poids A retenu par la chorde C A, qu’il ne gliffe fur le bras C A, & faifant que comme A C eft à C F, ainfi le poids A foit à la puissance O, cette puissance O tirant par la chorde O A, tiendra la balance en equilibre; & la chorde A O eftant attachee au centre du poids A, la balance fera defchargee, & le poids A repofera fur la chorde A O, & fur le plan L N 2, ou en fa place, fur la chorde C A, par le Scholie du quatriefme A-xione. Par le même moyen & par le même difcours de la premiere Proposition, prenant A O pour le bras de la balance, &c. on conclura que le poids A eft à la puissance C tirant par la chorde C A, comme A O eft à O 7; ou, ce qui eft de même, comme C A eft à C F, à caufe des triangles fembables A O 7, A CF. Or dans les triangles A CF, A O 7 tout eft donné, & le poids A donné, partant les puifances C, O font donnees; & elles fouftiennent le poids A fur les chordes C A & A O; qui eft ce que l’on demande.

中文讲解

本段处理"第二情况”——弦 AO 与弦 CA 构成直角 CAO 的情形。论证分两步展开:

  1. 设 CA 为天平横臂:作者沿用第一命题的方法,假设重物 A 被绳 CA 束缚于横臂 CA 上而不滑脱。由 AC:CF = A:O 求得沿绳 OA 牵引的力 O。据第四公理的附注(Scholie),当绳 AO 拴于重物 A 的中心时,天平横臂 CA 卸去负担,重物 A 仅由绳 AO 与平面 LN2(或其等效的弦 CA)共同支承。

  2. 设 AO 为天平横臂:用同样的方法,将横臂换作 AO,可得 A:C = AO:O7。再由直角三角形 AO7 与 ACF 相似,得 AO:O7 = CA:CF,因此 A:C = CA:CF,从而定出力 C。

两个三角形 ACF 与 AO7 中各量均为已知,重物 A 亦为已知,因此两个力 C、O 都被确定,它们即把重物 A 吊在弦 CA 与 AO 上的所求之力。

本段的关键推理形式是:将一根弦依次当作横臂考察两次,所得两力都通过"已知的几何比"直接求得,这套论证方式与第一情况完全同构,仅因角度由锐变直而几何关系更整齐(两三角形相似、比值统一为 CA:CF)。

补充说明

本段引用的"第四公理附注"用于说明:当一根绳子拴在重物中心时,原本承重的另一根弦(或平面)会因横臂被"卸荷"而失去作用,只剩吊绳与平面共同支承。这一附注的功能是将"假设的天平平衡"过渡为"重物的真实受力状态”。两直角三角形 AO7 与 ACF 的相似,因角 CAO 与 AFO 均垂直于 AO7 与 ACF 的对应边所致——这是第二情况区别于第一、第三情况的特殊便利之处。

第3段(P0215)

原文复述

En troisième lieu foit la chorde A R faifant auec la chorde C A l’angle obtus donné C A R, & du point R foit menee la ligne R P perpendiculaire fur la ligne de direction F A prolongee vers A, s’il en eft befoin: foit aufli menee R H perpendiculaire fur la chorde C A prolongee; & C I perpendiculaire fur la chorde R A auffi prolongee: & foit la puissance R ou S tirant par la chorde R A, & la puissance C ou K tirant par la chorde C A, lefquelles puifances tirant ainfi fouftiennent le poids A; il faut trouuer chacune des mefmes puifances. Or, par la feconde Proposition, eftant imaginé le bras de la balance C A, nous conclurons que comme C I eft à C F, ainfi le poids A eft à la puissance R ou S qui fera donne, & tiendra la balance C A en equilibre: & la chorde R A eftant attachee au centre du poids A, la balance C A demeurera defchargee, & le poids A fera fouftenu partie par la chorde R A, & partie par le plan L N 2, ou en fa lace, par la chorde C A, par le Scholie du quatriefme Axiome. Refte à trouuer la puissance C ou K, pour laquelle foit faiet que comme R H eft à R P, ainfi le poids A foit à la puissance C ou K, lefquelle ie dis eftre celle que l’on demande. Car foit imaginé le bras d’vne balance R A, fur lequel foit pofé le poids A, & foit vne puiffance F laquelle tirant par la ligne de direction F A, tienne le bras R A en equilibre auec fon poids A; il eft clair, que la puiffance F fouftenent le poids A par la ligne de direction du mefme poids, luy fera efgale, par le fecond

中文讲解

本段开启"第三情况"——弦 AR 与弦 CA 构成给定钝角 CAR 的情形。由于钝角时两条弦的支承关系与锐角或直角情况不同,作者在 R、A 等点上作了一组辅助垂线:

  • RP ⊥ 方向线 FA(必要时延长);
  • RH ⊥ CA(必要时延长);
  • CI ⊥ RA(必要时延长)。

这三条垂线把问题所需的所有"臂长"预先投到方向线或弦的延长线上,以便后续用比例式直接求解。

随后,作者把力 R(或 S)沿绳 RA、力 C(或 K)沿绳 CA 同时作用来吊住重物 A,问题即求这两力各为何值。

求力 R(或 S)的途径:套用第二命题,把 CA 当作横臂,由比例 CI:CF = A:(R 或 S)确定 R(或 S)。再据第四公理附注,绳 RA 拴于 A 的中心后,CA 卸荷,重物 A 一半由 RA 承受,一半由平面 LN2(即 CA 的等效替代)承受。

求力 C(或 K)的途径:声明 RH:RP = A:(C 或 K),并称这就是所求之比。然后构造一个辅助模型——把 RA 当作天平横臂,重物 A 置于其上,另有一力 F 沿方向线 FA 牵引 RA,使 RA 与 A 平衡。由第二公理,F 沿重物的方向线牵引,必等于 A。

这一段的真正难点在最后一段为后续铺垫的辅助设置:把 RA 视作横臂、引入沿方向线 FA 的力 F,是为了在下一段中利用"反比关系"证明 C(或 K)正好等于 F。

补充说明

作者在 R 点同时作三条不同方向上的垂线,这并非冗余:RP 用于度量力 F 相对 RA 横臂的有效力臂;RH 用于度量力 C(或 K)相对同一横臂的有效力臂;CI 则是第二命题所需的辅助垂线(用于在横臂 CA 上计算力 R 的力臂)。三种垂线的功能互不相同,不可混淆。文中"R ou S"“C ou K"的并列写法,是旧式论述中对同一力用两个字母标记以便在不同示意中识别的习惯,并不代表存在两个不同的力。

第4段(P0216)

原文复述

xiome. Mais la puiffance F tirant fur le bras R A tire de même que fur le bras ou la diftance R P, par le troifiefme Axiome; & la puiffance C ou K tirant fur le bras R A tire de même que fur le bras ou la diftance R H, par le même troifiefme Axiome. Puis donc que la puiffance F tire perpendiculairement fur fa diftance R P; & que la puiffance C ou K tire aufli perpendiculairement fur fa diftance R H; & qu’en proportion reciproque, il y a même raifon de la diftance R H à la diftance R P, que du poids A ou de la puiffance F à la puiffance C ou K, par conftruction; la puiffance F fur le bras R P ou R A, fera le même effet que la puiffance C ou K fur le bras R H ou R A: mais la puiffance F tient le bras R A en equilibrium, par la conftruction; donc la puiffance C ou K tiendra de même le bras R A en equilibrium, & la chorde C A eftant attachee au centre du poids A le bras demeurera defchargé, & demeureront les feules chordes C A & R A,

中文讲解

本段承接 P0215 未完的"第二公理"一句,把钝角情况下力 C(或 K)的求证推理完整补足。推理线索如下:

  1. 力 F 沿 RA 横臂方向牵引的效果,等同于它沿距离 RP 牵引的效果——依据第三公理;力 C(或 K)沿 RA 牵引的效果,等同于沿距离 RH 牵引的效果——同样依据第三公理。

  2. 力 F 在 RP 上垂直作用,力 C(或 K)在 RH 上垂直作用,且由构造有反比关系:RH:RP = A:F = A:(C 或 K)。

  3. 由反比关系可知,力 F 在 RP(或 RA)上的作用与力 C(或 K)在 RH(或 RA)上的作用相同;但力 F 按构造已使 RA 保持平衡,所以力 C(或 K)同样使 RA 保持平衡。

  4. 当绳 CA 拴于重物 A 的中心后,RA 横臂卸荷,最终只剩下两弦 CA 与 RA 各自承载其上的力。

这一段的论证实质上是把"按比例求未知力"的问题化归为"已知平衡状态”——通过引入辅助力 F 和反比关系,作者不必直接计算几何投影,只须比较两种力在等价臂长上的反比效应即可。

这是本节钝角情况证明的核心:第二命题给出 R(或 S),本段借助第二、第三公理给出 C(或 K)。

补充说明

第三公理在本节中的作用是"力的等效性":一支力沿同一臂的不同长度上牵引,其效果按力臂之比反比变化。这是把"斜向力"转化为"等效垂直分力"的几何桥梁,本段同时对两支力使用这一公理,使它们的力臂统一到 RP 与 RH 这两条预先作好的垂线上,从而满足反比关系的可比条件。

第5段(P0217)

原文复述

Trairé de Mechanique.

中文讲解

此段为页面运行标题,标示《力学论》(Trairé 系 Traité 之拼写讹误)。它不承载论证内容,仅起版式标识作用,开启第 34 页正文(P0218)。

第6段(P0218)

原文复述

auec leurs puiffances lefquelles fouftiendront le poids A; & les puiffances font donnees, qui eft ce que l’on demande. Que fi T A eft un APPuy en lieu de la chorde C A: & Z A, ou Y A, ou I A un autre APPuy en lieu de la chorde Q A, ou O A, ou A R, il eft clair, que ces appuys feront le même effet que les chordes, par le fecond Axiome: & par le même Axiome, fi C, Q font des arrefts, ils feront le même effet que les puiffances.

中文讲解

本段为钝角求解的收束与一般化说明,分三层意思:

  1. 结论回扣:承接 P0216,承接的两弦 CA 与 RA 连同各自的力一起把重物 A 吊住;由前面所有已知量都已确定,故所求之力为已知——“qui est ce que l’on demande”(即所求问题)。

  2. 支持代替绳索:若以支点 TA 取代弦 CA,以支点 ZA、YA 或 IA 取代弦 QA、OA 或 AR,由第二公理可知,这些支点与被替代的弦效果相同。

  3. 挡块代替力:同理,若 C、Q 不再是力而是挡块(arreſts),由第二公理,它们与力产生同样的支承效果。

这一段的功能是把"用绳吊"的几何模型推广到"用支点顶"或"用挡块卡"的实际机械结构——只要几何关系不变,按本节方法求出的力同样适用。本节三种情况(锐角、直角、钝角)的求解至此完成。

补充说明

本段把整套几何求解与现实机械对应起来:绳可换为支点,力可换为挡块。这是 17 世纪静力学论证常见的"几何—机械"双层对应——几何层面给出力的比值,机械层面则说明该比值在不同结构形式中具有相同的物理含义。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节页面包含两处运行标题(P0213、P0217),分别标识《Traité de Mechanique》书名,无图、无脚注、无边栏、无图表说明。

文中共出现三类编号引用:

  • “par la premiere Proposition”(P0214)——用于锐角情况后建立的求力比例方法;
  • “par la feconde Proposition”(P0215)——用于钝角情况横向投影形式的求力比例方法;
  • “par le fecond Axiome”(P0215、P0218)、“par le troifiefme Axiome”(P0216)、“par le Scholie du quatriefme Axiome”(P0214、P0215)——第二公理涉及方向线上的力等于重物本身;第三公理涉及力沿等效臂的反比传递;第四公理附注涉及绳拴于重物中心后横臂卸荷。三类引用构成了本节第二、第三两情况证明的逻辑骨架。

💡 本节核心要点

  1. 第二情况(直角):把弦 CA 与弦 AO 依次当作天平横臂,用第一命题与相似直角三角形 AO7、ACF 分别求出力 O 与力 C,二者皆以比值 CA:CF 由已知量确定。
  2. 第三情况(钝角):先在 R、A 等点作 RP、RH、CI 三条辅助垂线,把所有力臂投影到方向线或弦的延长线上,为后续反比论证作好几何准备。
  3. 第三情况中力 R(或 S)由第二命题直接以比例 CI:CF = A:(R 或 S)求出;力 C(或 K)则通过引入辅助力 F 并用第二、第三公理作"反比等效"论证间接求出。
  4. 第二公理确保沿方向线牵引的辅助力 F 等于重物 A;第三公理确保同一力在不同臂上的效应按反比传递——二公理合作,使力 C(或 K)的求证不必直接计算几何投影。
  5. 第四公理附注在三种情况中重复出现,统一承担"绳拴重物中心后横臂卸荷"这一过渡环节,把假设的天平平衡转化为重物的实际受力状态。
  6. 本节末尾的推广段落把"绳—力"模型对应到"支点—挡块"的实际机械结构:由第二公理,支点等价于绳,挡块等价于力,因此本节求出的几何比值在三种不同机械形式中均适用。

🔑 关键术语

  • chorde(绳/弦):本节用以悬挂重物 A 的几何线段;在论证中被轮流视为天平横臂;其张力即为所求之力。
  • puiffance(力):沿绳(或替代结构)牵引的主动作用;在第二、第三情况中由几何比值确定为已知量。
  • ligne de direction(方向线):本节写作 AF,表示重物 A 自身重力所沿的铅垂方向;辅助力 F 即沿此线牵引。
  • perpendiculaire(垂线):本节在 R、A 等点作的三条辅助垂线 RP、RH、CI,把斜向力的有效力臂投影到方向线或弦的延长线上,供后续反比论证使用。
  • bras de balance(天平横臂):本节论证的核心方法学概念:将一根弦假设为天平横臂,从而把"吊住重物"问题化为"在横臂两端求力的比例"问题。
  • APPuy(支点):P0218 引入的替代结构:支点可取代绳的支承作用,效果相同,依据第二公理。
  • arreft(挡块):P0218 引入的替代结构:挡块可取代主动力的支承作用,效果相同,依据第二公理。
  • Scholie du quatriefme Axiome(第四公理附注):本节反复援引的公理附注:绳拴于重物中心时,被考察的横臂卸荷,仅余绳与平面共同支承重物——是把"假设平衡"过渡为"真实受力"的关键一环。

s40 [描述性拆分] COROLLAIRE

第1段(P0219)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本段为小节标题 ‘COROLLAIRE’(推论 / 系)。它标志着本节将从前文已经证明的命题中提取一个统一的衍生结论。‘推论’这一标题向读者预告:接下来的内容不是新的独立证明,而是从已有命题直接派生出的、在多种情形下都可复用的几何关系——它将作为下一节 Scholie(注释)所使用的工具。

第2段(P0220)

原文复述

On remarquera donc qu’en tous les cas on tire de chacune puissance deux perpendiculaires, l’yne fur la ligne de direction du poids, l’autre fur la chorde de l’autre puissance; & que dans les raiſons du poids aux puiſſances, le poids est homologue aux perpendiculaires tombantes ſur les chordes des puiſſances, & les puiſſances ſont homologues aux perpendiculaires tombantes ſur la ligne de direction du poids. Comme le poids A est homologue aux perpendiculaires CB, QG, CA, OA, CI, & RH, leſquelles tombent des puiſſances ſur les chordes: & les puiſſances C, Q, E, O, R, ou S ſont homologues aux perpendiculaires QD, CF,O7, ou RP tombantes ſur la ligne de direction AF: & touſiours le poids est à la première puiſſance, comme la perpendiculaire tombante de la �econde puiſſance ſur la chorde de la première, est à la perpendiculaire tombante de la ſeconde puiſſance ſur la ligne de direction du poids: & reciproquement le poids est à la ſeconde puiſſance comme la perpendiculaire tombante de la première puiſſance ſur la chorde de la ſeconde, est à la perpendiculaire tombante de la première puiſſance ſur la ligne de direction du poids: ce que l’on remarquera entoutes les raiſons des trois cas, pour ce que cecy ſeruira au Scholie ſuiuant.

中文讲解

本段把前文三种情形里反复出现的几何关系,抽象为一条普遍适用的对应规则。

核心结构:对每一「力」(puissance)都可作出两条垂线——一条落到重物的方向线,另一条落到另一力的弦(chorde)。这是一个可在所有情形中机械执行的几何构造规则。

‘Homologue’ 的含义:在「重物比力」的比例式中,作者用 ‘homologue’(对应的、同列的)一词来表示比例式中彼此相对应的项:重物对应于那些从力落到弦上的垂线,力对应于那些从力落到重物方向线上的垂线。这里对应的不是数值相等,而是角色对等——它指比例式中 ‘这一项 对应于 那一项’ 的关系,类似代数公式中的对应位置。

具体对应:重物 A 相对应的垂线为 CB、QG、CA、OA、CI、RH——这些都是从力落到弦上的垂线;力 C、Q、E、O、R(或 S)相对应的垂线为 QD、CF、O7、RP——这些都是落在重物方向线 AF 上的垂线。其中 ‘O7’ 是文中保留的具体几何标记,与其它点同列,不应理解为数字 7。

两条对称的比例式:作者把对应关系写成两条互为倒置的规则——

  1. 重物 : 第一力 = (从第二力落到第一力弦上的垂线) : (从第二力落到重物方向线上的垂线)
  2. 互反地(reciproquement),重物 : 第二力 = (从第一力落到第二力弦上的垂线) : (从第一力落到重物方向线上的垂线)

这两条公式形式完全对称——只要把第一条中的 ‘第一力’ 与 ‘第二力’ 互换角色,就得到第二条。这种对称性意味着只要知道两组垂线之比,就能立刻写出重物与任一力之比,而无需重新计算几何。

论证作用:作者在末尾指出 ‘这在三种情形的所有比例中都可注意到’,并说明 ‘这将为下一节 Scholie 服务’。换言之,本段不是论证的终点,而是把分散在三种情形中的同一结构提取出来,作为下一节可以调用的一般性引理,为后面的简化推理铺路。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节正文未包含脚注、图表或边栏。文中提及的几何点(如 A、B、C、Q、E、O、R、S、H、F、I、D、G)与垂线记号(CB、QG、QD、CF、RH、RP 等)应参阅与本节对应的几何图,但 source_paragraphs 中未给出该图。段末提到的 ‘Scholie suivant’(下一注释)是本推论将在下一节被使用的预告。

💡 本节核心要点

  1. 本节标题 COROLLAIRE 标志本节是从前文命题派生的统一推论,而非新的独立命题。
  2. 对每一「力」可作两条垂线:一条落向重物的方向线,一条落向另一力的弦。
  3. 在「重物比力」的比例中,重物与’从力落到弦上的垂线’对应,力与’从力落到重物方向线上的垂线’对应——即角色对等(homologue)。
  4. 由此可写出两条对称的比例式:重物比第一力等于第二力对第一力弦的垂线比第二力对方向线的垂线,反之亦然。
  5. 该比例关系在前面三种情形的所有比例中均成立,作者预告它将作为下一节 Scholie 的推导基础。

🔑 关键术语

  • Corollaire:推论;从已证命题直接派生的次级结论,本节小节标题。
  • puissance:力 / 动力;驱动平衡或运动的主动作用量,与重物(poids)相对。
  • poids:重物 / 重力;在本节比例式中作为被比较的一方,与诸 puissance 相对。
  • perpendiculaire:垂线;从一点或一线段向另一线段所作的垂直线段,是本节比例式的构件。
  • chorde (corde):弦;在本节指与某一 puissance 相关联的线段,是第二条垂线所落到的对象。
  • ligne de direction du poids:重物方向线;重物(重力)作用的方向,是第一条垂线所落到的对象。
  • homologue:对应的 / 同列的;指比例式中彼此相对应的项——角色对等,而非数值相等。
  • Scholie:注释 / 评议;附在命题后的解释或推论性说明,本节末尾预告下一节 Scholie 将使用本推论。

s41 [描述性拆分] SCHOLIE PREMIER

第1段(P0221)

原文复述

SCHOLIE PREMIER.

中文讲解

翻译:"## 第一条附注。" 讲解:此句为章节标题。“SCHOLIE"是17世纪法语数学—力学著作中常见的拉丁化术语,意为"附注”,即在命题(Proposition)之后所作的补充讨论,通常用于说明特殊情况、给出推论或对命题的物理解释作进一步澄清;“PREMIER”(第一)表明该命题之后有数条附注,此为第一条。整段文字只起标识作用,正文从下一段开始。

第2段(P0222)

原文复述

En cette Proposition, quand les chordes sont inclinées de telle sorte que toutes deux peuvent rencontrer la ligne CF perpendiculaire à la ligne de direction AF, l’une d’un côté & l’autre de l’autre côté du point F, il s’y rencontre une chose de remarque que nous n’avons pas voulu oublier, & laquelle est telle.

中文讲解

翻译:“在本命题中,当两条绳索倾斜至这样一种程度,即二者都能与垂直于方向线AF的直线CF相交,一条在F点的一侧,另一条在F点的另一侧时,其中出现一件值得注意的事情,我们不愿遗忘,该事如下所述。” 讲解:此段为本附注设定特殊的几何配置。一般情形下,命题所讨论的是绳索位于F点同侧的情形;此处所论是两侧各有一条绳索的情形,即"人字形"或"V形"支撑配置,与一般情形在几何关系上有所不同,需要单独处理。作者以"我们不愿遗忘"这一修辞强调该情形的特殊性,并以"laquelle est telle"作为承接,引出下段的具体讨论。

第3段(P0223)

原文复述

Soit premièrement l’angle aigu CAQ auquel la corde AQ rencontre la ligne CF au point Q; de sorte que des cordes CA & AQ, & de la ligne CFQ, se forme un triangle CAQ, duquel les trois perpendiculaires tombantes des trois angles sur les trois côtés soient AF, CB & QG, lesquelles s’entre-coupent en un même point qui soit V. (Car de quelque triangle qu’il s’agisse, les trois perpendiculaires s’entre-coupent toujours en un même point, lequel point aux triangles oxigones est dans les mêmes triangles: aux triangles rectangles ce point est au sommet de l’angle droit: & aux triangles amblygones le même point est hors les triangles.) Je dis que si les puissances C, Q soutiennent le poids A pendu par les cordes CA & QA, il y aura même raison de CQ à QV que du poids A à la puissance C; & même raison de CQ à CV que du poids A à la puissance Q; & partant même raison de CQ aux deux lignes ensemble QV & CV que du poids A aux deux puissances ensemble C & Q. Car il a été démontré ci-dessus que GQ est à QF comme le poids A est à la puissance C: mais comme GQ est à QF ainsi CQ est à QV, à cause des triangles…

中文讲解

翻译:“首先设锐角CAQ,其中绳索AQ在Q点与直线CF相交;于是由绳索CA与AQ以及直线CFQ三者形成一个三角形CAQ。从该三角形的三个角分别向三条对边所作的三条垂线为AF、CB与QG,这三条垂线相交于同一点,设之为V。(因为无论何种三角形,三条垂线总相交于同一点;对于锐角三角形,该点在三角形内部;对于直角三角形,该点在直角顶点;对于钝角三角形,该点在三角形之外。)我的论断是:若力C与力Q共同支撑悬挂于A点、由绳索CA与QA所吊的重物,则CQ比QV之比等于重物A比力C之比;CQ比CV之比等于重物A比力Q之比;因而CQ比QV与CV之和之比等于重物A比力C与力Q之和之比。因为上文已经证明GQ比QF同于重物A比力C;而由三角形关系,GQ比QF等同于CQ比QV……” 讲解:此段为本附注的核心,可分为三层。第一层(几何设定)构造三角形CAQ,从C、A、Q三个顶点分别向对边作垂线AF、CB、QG;括号中作者特别指出这三垂线必共点于V(即垂心),并区分了垂心在不同类型三角形中的位置:锐角三角形(o xigones)在内部,直角三角形(rectangles)在直角顶点,钝角三角形(amblygones)在外部——这一几何事实保证了下文比例关系对所有三角形类型均成立。第二层(力学结论)给出三组关键比例:力C与力Q分别支撑悬挂于A的重物时,线段CQ、QV、CV之间的比精确复制了力A、C、Q之间的比,这是将力学问题几何化的核心结果;三组比例可由前两组通过"合比"得出第三组。第三层(证明思路,文本于此处被截断)援引前文已证之GQ:QF=A:C,再借助相似三角形关系将GQ:QF转化为CQ:QV,从而连接起力学比例与几何比例;原文末尾"à cause des triangles"被排版上的连字符"trian-oles"截断,显示证明在相似三角形论证展开之处中止。

补充说明

原文在"trian-oles"处的连字符仅为换行所致,所指即为"triangles"(三角形)一词,该词被截断后证明句子尚未完成;括号中的"oxigones"“amblygones"即文中上下文所定义的"锐角三角形"与"钝角三角形"两类。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无额外的脚注、图表、边栏信息;原文最末处因排版连字符(trian- oles)造成证明文本在展开相似三角形论证之前被截断,后续内容不在本节范围内。

💡 本节核心要点

  1. 本附注专门讨论一种特殊几何配置:两条绳索分别位于垂直于方向线的直线CF的两侧,形成"人字形"支撑,与一般同侧情形相对。
  2. 作者将力学问题几何化:在三角形CAQ中引入垂心V,使力学上的力之比精确对应为几何线段之比。
  3. 核心定理给出三组比例:CQ:QV=A:C、CQ:CV=A:Q、CQ:(QV+CV)=A:(C+Q),其中A为悬挂重物,C、Q为两端点的支撑力。
  4. 证明的关键桥梁是相似三角形关系GQ:QF=CQ:QV,它将前文已证的力学比例GQ:QF=A:C转化为所需的CQ比例。
  5. 垂心V的位置随三角形类型而变:锐角三角形在内部、直角三角形在直角顶点、钝角三角形在外部,作者以括号内的几何事实保证结论对所有三角形普遍适用。
  6. 原文末行"à cause des trian-oles"被排版连字符截断,证明在相似三角形论证展开之前中止。

🔑 关键术语

  • Scholie(附注):命题(Proposition)之后所作的补充讨论,在17世纪法国数学—力学著作中常见,通常用于说明特殊情况、给出推论或补充物理解释;本节标注为"第一条”,表明尚有后续附注。
  • Perpendiculaires(垂线):三角形中从三个顶点分别向三条对边所作的垂线;本段中即AF、CB、QG三条线段,共点于垂心V。
  • Oxigones / Amblygones:17世纪法语数学术语,分别指锐角三角形与钝角三角形;原文括号内通过描述其垂心位置(在三角形内/在三角形外)对其作明确界定。
  • Puissance(力/动力):古典力学中用以支撑悬挂重物的支撑力,本段中即C、Q两端点处作用于绳索的力。
  • 垂心 V:三角形三条高的公共交点;锐角三角形的垂心位于三角形内部,直角三角形的垂心位于直角顶点,钝角三角形的垂心位于三角形外部——此事实由原文括号内作者明确给出。

s42 [描述性拆分] 第一学题续:直角情况与钝角情况的几何比例

第1段(P0224)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是该页的版头(栏目标题),标识全书书名为《力学论》(Traité de Mechanique)。它不属于正文论证,仅起版面识别作用,因此本栏不展开。

第2段(P0225)

原文复述

gles rectangles fembables GQ C, F Q V; partant le poids A eft à la puissance C, comme C Q eft Q V. Pareillement il a efté demontré que le poids A eft à la puissance Q comme B C eft à CF, mais B C eft à CF comme Q C eft à C V, à caufe des triangles rectangles fembables BC Q, FC V; partant le poids A eft à la puissance Q comme Q C eft à CV; & par la vingt-quatriefme Proposition du cinquiefme d’Euclide, le poids A fera aux deux puifances enfemble C, Q comme la ligne C Q eft aux deux enfemble Q V & C V.

中文讲解

本段承接前页的锐角情形之尾段(开头 ‘gles rectangles fembables’ 即 ’les triangles rectangles semblables’ 的截断形式,说明前文已建立两对相似直角三角形 GQC 与 FQV),完成对直角情形的几何比例论证。

作者分两步:

第一步,借助相似直角三角形 GQC 与 FQV,得到  重物 A : 动力 C = 线段 CQ : QV。

第二步,借助另一对相似直角三角形 BCQ 与 FCV,把前文已证的  重物 A : 动力 Q = 线段 BC : CF 再等价为  重物 A : 动力 Q = 线段 QC : CV。

最后调用《几何原本》卷五命题 24(合比性质:若 a:b = c:d,则 a:(b+d) = c:(d+f) 之类),把两项分比合并为  重物 A : 两动力(C 与 Q 合计) = 线段 CQ : 两线段 QV 与 CV 之和。

这就是直角情形下’重物所受两力之和’的统一几何表达式。

注意:原文中的 ’eft Q V’ 应理解为 ’est à QV’(旧式排印略去介词 à);’eft’、’efi’、’efgale’ 即 ’est’、‘égale’;‘puifances’ 即 ‘puissances’;‘fembables’ 即 ‘semblables’。

补充说明

开头的 ‘gles rectangles fembables GQ C, F Q V’ 是上一页(已不在本节范围)的延续,所建立的两对相似直角三角形是直角情形下构造垂心并把力学比转化为线段比的关键。文中两次出现的相似直角三角形对(第一对 GQC 与 FQV,第二对 BCQ 与 FCV)对应图中的同一几何构型的不同侧面。

第3段(P0226)

原文复述

Secondement foient les chordes C A & A O qui facent l’angle droit C A O; & que la chorde A O prolongee, s’il en eft befoin, rencontre la ligne C F auffi prolongee au point 3. & foit le poids A & la puissance C comme auparauant; & la puissance 3 en lieu de la puissance O qui luy foit efgale. Or les trois perpendiculaires du triangle C A O, tombantes des trois angles fur les coffez oppofez, font AF, C A, & 3 A, lefquelles fe coupent au point A. Ie dis que le poids A eft à la puissance C comme la ligne C 3 eft à la ligne 3 A; & que le poids A eft à la puissance 3 comme C 3 eft à C A; & partant que le poids A eft aux deux puifances enfemble C & 3 comme la ligne C 3, & aux deux enfemble 3 A, & C A. Car il a efté demonftré que le poids A eft à la puissance C, comme la ligne A O efià O 7, c’eft à dire comme la ligne A; eft à 3 F, ou C 3 à 3 A, à caufe des triangles femblables A O 7, A 3 F, & C 3 A. Pareillement il a efté demonftré que le poids A eft à la puissance O, ou à la puissance 3 efgale à la puissance O, comme A Ceft à CF, c’eft à dire comme 3 Ceft à CA, à caufe des triangles femblables A CF, 3 CA. Donc par la vingt-quatriefme Proposition du cinquiefme d’Euclide, le poids A fera aux deux puifances C, 3 prifes enfemble, comme la ligne C; eft aux deux enfemble 3 A, & CA.

中文讲解

本段是直角情形(∠CAO 在 A 处为直角)的完整论证,作者称之为’Secondement’(第二项)。

设定:两条弦线 CA 与 AO 在 A 点构成直角。把弦 AO 延长,与同样延长的直线 CF 相交于一点,作者用符号 ‘3’ 标记此交点(这是 17 世纪印刷中常用来代替字母 ‘z’ 或其他字符的标记,并非数字 3,下文同)。重物为 A、动力为 C(与前段设定同),动力 ‘3’ 等价于原来的动力 O,因此问题被改写为’重物 A 由 CA、3A 两条线段沿直角方向共同支撑’。

垂心构造:作者在三角形 CAO 上作三条高——AF(自 A 垂直于其对边 CO)、CA(自 C 垂直于 AO,但 CA 本身已是直角边,即 AO 的垂线)、3A(自 O 经点 3 垂直于 CA)——并指出这三条高线交于一点 A。这就是直角三角形的特殊性质:垂心恰在直角顶点 A 本身。

作者由此得出三组比例:

(1)A : C = C3 : 3A; (2)A : 3 = C3 : CA; (3)A : (C + 3) = C3 : (3A + CA)。

论证:(1)借助相似三角形 AO7、A3F、C3A 的链式相似关系,把前文已证的 ‘AO : O7 = A : C’ 转化为 ‘C3 : 3A’。(2)借助相似三角形 ACF、3CA,把前文已证的 ‘AC : CF = A : O = A : 3’ 转化为 ‘3C : CA’,即 ‘C3 : CA’。(3)把(1)与(2)合并,由《几何原本》卷五命题 24 得到统一结论。

注意:原文 ‘A O efià O 7’ 应理解为 ‘AO est à O7’(旧排印略 à,’efi’ 即 ’est’);‘O 7’ 与 ‘3 F’ 中 ‘7’、‘5’(即 ‘A;’、‘C;’ 中的 ‘;’)均为图中点的标号,OCR 转写不准,含义需结合图形确定。

补充说明

符号 ‘3’ 在本段同时承担双重身份:既是延长线交点的几何标号,又指代作用于该点的等价动力。这是 17 世纪法文力学文本的常见做法——点的字母标记与作用在该点的力共用同一符号。’trois perpendiculaires … fe coupent au point A’ 表明三高共点,且这一点就是直角顶点 A,因为直角三角形的两条直角边已经相互垂直,因此从直角顶点出发的两条高(即两条直角边本身)与第三条高 AF 必然都通过 A。

第4段(P0227)

原文复述

En troifiefme lieu foient les chordes CV & QV qui facent l’angle obtus C VQ; & foit le poids V, & les puifiances C,Q, lefquelles fouftiennent le poids V par les chordes CV & QV. Soient auffi les trois perpendicularaires du triangle CVQ, fcauoir VF ligne de direction du poids V, prolongee vers V en dehors de l’angle obtus, laquelle VF foit perpendicularaire fur le cofté CQ: CG perpendicularaire de l’angle C fur le cofté oppofé QV prolongé iufques en G; laquelle CG prolongée rencontre FV auffi prolongée au point A: & QB perpendicularaire de l’angle Q fur le cofté oppofez CV prolongé iufques en B, laquelle QB prolongée rencontrera les deux autres perpendicularaires FV & C G au mefime point A. Ie dis que le poids V eft à la première puissance C comme la ligne C Q eft à la ligne QA: & que le poids V eft à la feconde puissance Q comme CQ eft à CA; & partant le poids V aux deux puifiances enfemble C,Q comme la ligne CQ eft aux deux enfemble QA & CA. Car d’autant que QF eft perpendicularaire fur la ligne de direction FV; & QB perpendicularaire fur la chorde CV prolongée, le poids V fera à la puissance C comme QB eft à Q F,par le Corollaire precedent; c’eft à dire comme CQ eft à QA, à caufe detriangles rectangles femblables BQC,FQA. D’autant auffi que CF eft pers pendiculaire fur la ligne de direction VF; & CG perpendicularaire fur la chorde QV prolongée, le poids V fera à la puissance Q comme CG eft à CF, par le Corollaire precedent; c’eft à dire comme QC eft à CA,à caufe des triangles rectangles femblables GCQ,FCA. Puis donc que le poids V eft à la puissance C comme CQ eft à QV; & le mefme poids A à la puissance Q comme C Q eft à CA, il s’enfuit,par la vingt-quatriefme Proposition du cinquiefme d’Euclide,que le poids V eft aux deux puifiances C,Q comme la ligne CQ eft aux deux enfemble QA & CA.

中文讲解

本段处理第三种也是最后一种情形——‘En troifiefme lieu’(第三处)——钝角情形,设定两条弦线 CV 与 QV 在 V 点构成钝角 ∠CVQ,重物 V 由两动力 C、Q 沿 CV、QV 方向共同支撑。

垂心构造(与前两段结构平行,但因角度改变而细节不同):

(i)VF:重物 V 的’方向线’(即重力作用线),垂直于对边 CQ;因 ∠CVQ 为钝角,此高须向钝角的外侧延长。 (ii)CG:自角 C 向对边 QV 的延长线所作的垂线,垂足为 G。 (iii)QB:自角 Q 向对边 CV 的延长线所作的垂线,垂足为 B。

CG 延长后与 VF(也已延长)交于一点 A;QB 延长后又同时与 VF、CG 交于同一点 A——这意味着 VF、CG、QB 三线共点于垂心 A,且因 ∠CVQ 为钝角,垂心 A 必位于三角形 CVQ 之外(钝角所对的一侧)。

作者由此给出三组比例:

(1)V : C = CQ : QA; (2)V : Q = CQ : CA; (3)V : (C + Q) = CQ : (QA + CA)。

论证:第(1)项调用前文’推论’(Corollaire précédent)——只要能确定某线垂直于方向线、另一线垂直于某弦线延长线,则’重物与某动力之比 = 该两线之比’——于是 ‘V : C = QB : QF’;再借助相似直角三角形 BQC 与 FQA,得到 ‘QB : QF = CQ : QA’。第(2)项对称地使用 ‘V : Q = CG : CF’,并借助相似直角三角形 GCQ 与 FCA,得到 ‘CG : CF = QC : CA’。第(3)项把(1)与(2)合并,由《几何原本》卷五命题 24 得出统一力学比。

原文末句 ’le mefme poids A à la puissance Q’ 中的 ‘poids A’ 在上下文中应理解为 ‘poids V’(同段主体均为重物 V),属作者笔误或排印之失,论证逻辑不受影响。

注意:‘perpendicularaires’、‘coffez’、‘puifiances’、‘fouftiennent’ 即 ‘perpendiculaires’、‘côtés’、‘puissances’、‘soutiennent’。

补充说明

三高共点 A 在钝角情形下位于三角形 CVQ 之外(因为钝角三角形的垂心在最长边所对的钝角之外侧);在直角情形下位于直角顶点本身(P0226 中即 A 点);在锐角情形下位于三角形内部(前页已论)。三种情形下垂心位置的迁移,恰好是构造点 ‘A’ 在不同角度下是否需要外推的几何根据,也是论证中’必要时延长’(’s’il en eft befoin’、‘prolongee’ 等措辞)的几何动机。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节内未见独立插图说明、脚注或边栏;P0224 为页眉栏目标识,不属于正文。文中三次调用《几何原本》卷五命题 24(合比性质)作为合并两分项比的统一工具,以及多次回引前文’推论’(Corollaire précédent),反映出 17 世纪法国几何-力学传统对欧几里得比例论的依赖——所有力学比例都通过线段比的几何相似性来论证,而非借助现代向量或代数。

💡 本节核心要点

  1. 本节分两段主体讨论两条弦线共同支撑同一重物的力学比例:P0225 续接锐角情形结尾,P0226 处理直角情形(∠CAO),P0227 处理钝角情形(∠CVQ),构成完整的’角形分类’。
  2. 三种情形共享同一论证模板:在支撑三角形上作三条高构造垂心 A,借助相似直角三角形把’重物与各动力之比’转化为’弦与各高之比’。
  3. 每种情形都先分别建立两项比例(重物对每一动力之比),再用《几何原本》卷五命题 24(合比性质)合并为’重物对两动力之和 = 固定弦对两高之和’的统一结论。
  4. 垂心位置随角度而迁移:锐角情形垂心在三角形内部(已于前页论证),直角情形垂心即直角顶点本身,钝角情形垂心位于三角形之外的钝角对侧——三种情形因此需要不同程度的高线延长与构造。
  5. P0227 末段原文 ’le mefme poids A’ 在上下文中应为 ‘poids V’,属原文笔误或排印之失;读者应理解为同一重物 V 与两动力之比。

🔑 关键术语

  • chorde(弦线):本节中指承载动力(puissance)的绳索或杆件方向,是把动力作用传递到重物的几何线段。
  • poids(重物):被两条弦线共同悬挂或支撑的载荷,是受力分析中的被动一方;本节中重物依次为 A(P0225、P0226)和 V(P0227)。
  • puissance(动力):沿弦线方向作用的主动力,本节中为两力 C 与 Q;直角情形(P0226)中所引入的’动力 3’是延长线交点处的等价动力。
  • ligne de direction(方向线):重物所受合外力(即重力)的作用线;钝角情形(P0227)中此线需向钝角外延长,以与对边构成直角关系。
  • perpendiculaire(垂线/高):本节特指三角形各顶点向对边(或对边延长线)所作的高线;三条高线必交于一点(垂心),垂心是把力学比转化为线段比的关键几何中介。
  • vingt-quatriefme Proposition du cinquiefme d’Euclide(《几何原本》卷五命题 24):合比性质:若 a:b = c:d,则 a 与 b 之和比 a = c 与 d 之和比 c(按作者在 P0225 的表述形式)。本节反复调用此命题把’重物对两动力之比’的两分项合并为’重物对两动力之和之比’。
  • Corollaire precedent(前推论):前文已证的引理:若一垂直线垂直于方向线、另一垂直线垂直于某弦线延长线,则’重物与某动力之比 = 该两垂线之比’;P0227 在钝角情形中两次调用它作为桥梁。

s43 [描述性拆分] COROLLAIRE I — COROLLAIRE IV

第1段(P0228)

原文复述

The image contains no discernible text or characters. The OCR result “1” is a hallucination and does not correspond to any content in the source image. Therefore, the correct OCR output is an empty string.

中文讲解

这是一条 OCR 注释,说明该位置原本是一幅图像,图像中没有任何可辨识的文字或字符;OCR 引擎误识出的 “1” 是幻觉结果,并非来自图像的实际内容,因此正确的 OCR 输出应为空字符串。处理时不应将其视为正文,也无须为其生成讲解内容。

第2段(P0229)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是页面顶部的版式标识(页眉),标明了所处著作的名称《Traité de Mechanique》(力学论)。它并非正文论据,而只是起到页面识别作用,让读者知道接下来的内容属于这部著作。

第3段(P0230)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

这是 “推论 I” 的小节标题,表明本段之后的内容是从前文 “Scholie”(附注/系)中推出的第一条结论。它的功能是宣告一个新的独立推论开始,本推论要回答的是 “重量” 与 “动力” 之间在几何上的对应(同调)关系。

第4段(P0231)

原文复述

D’après ce qui a esté démontré en ce Scholie, il est clair que le poids est homologue à la ligne menée d’vne puissance à l’autre, fçavoir au premier & troifiefme cas, à la ligne CQ, & au fecond cas, à la ligne C3: & les puiffances font homologues reciproquement aux lignes menées des mefmes puiffances iufques au point du concours des perpendiculaires du triangle. Comme au premier cas le poids estant A, & les puiffances C, & Q, & le point du concours des perpendiculaires estant V; la puissance C est homologue à la ligne QV, & la puissance Q homologue à la ligne CV. Au fecond cas le poids estant A, & les puiffances C, 3, & le point du concours des perpendiculaires estant A, la puissance C est homologue à la ligne 3A, & la puissance 3 est homologue à la ligne CA. Et au troifiefme cas le poids estant V, & les puiffances C, & Q; & le point du concours des perpendiculaires estant A, la puissance C est homologue à la ligne QA, & la puissance Q est homologue à la ligne CA. Ce qui est facile à remarquer par la demonstration du mefme Scholie. Ainfi la première puissance est homologue à la ligne menée de la feconde puissance iufques au concours des trois perpendiculaires du triangle; & reciproquement, &c.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE I 的实质内容。作者从上一段 “Scholie” 的证明中归纳出一条几何对应规律:体系中的"重量"(poids)与两条"动力"(puissance)之间的连线段同调(homologue,即成比例对应),而两条动力则分别与从各自所在点到"三角形三条垂线交汇点"的连线段互为同调。

作者按前文 Scholie 中区分的三个情形分别给出对应关系:

  • 第一种情形:重量位于 A,两动力为 C 与 Q,三角形垂线交点为 V;此时重量对应线段 CQ,动力 C 对应 QV,动力 Q 对应 CV。
  • 第二种情形:重量位于 A,两动力为 C 与 3,垂线交点为 A;此时重量对应线段 C3,动力 C 对应 3A,动力 3 对应 CA。
  • 第三种情形:重量位于 V,两动力为 C 与 Q,垂线交点为 A;此时重量对应线段 CQ,动力 C 对应 QA,动力 Q 对应 CA。

最后,作者用一句话总结:任意一条动力都与"从另一条动力出发直到三角形三条垂线之交点"的线段同调,反之亦然。

理解要点:

  1. “同调(homologue)“在此处意为按同一比例相互对应,并非几何全等,而是指在同一三角形构造中位置上的对称替换。
  2. 作者通过列举三种情形的对应线段,让读者通过对照即可在图中确认这条规律,因而强调 “Ce qui est facile à remarquer par la demonstration du mefme Scholie”(由同一附注的证明即可容易看出)。
  3. 本推论把抽象的"力—重量"力学关系落到具体线段上,使得后文可以直接用线段长度比较大小。

第5段(P0232)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

这是"推论 II"的小节标题,宣告第二个推论开始。本推论要回答的是关于"重量与两条动力之和"大小关系的结论。

第6段(P0233)

原文复述

Par la démonstration du mefme Scholie, il paroift encore que le poids eft toufiours moindre que les deux puiffances enfemble, le poids eftant homologue à vn cofté d’vn triangle, & les deux puiffances eftant homologues aux deux autres coftez. Et quand l’vne des chordes, comme RA, ne pourroit concourir auec la ligne CF prolongée vers F, on demontrera toufiours que le poids fera moindre que les deux puiffances enfemble; veu que mefme il fera moindre, en ce cas, que la puissance C feule; puis que la perpendiculaire RH, à laquelle le poids eft homologue, eft moindre que la perpendiculaire RP, à laquelle la puissance C eft homologue.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE II 的实质内容,给出一条关于大小比较的结论。

第一层结论:因为在 Scholie 的几何构造中,“重量"对应三角形的某一条边,而"两条动力"分别对应另外两条边,所以按三角形任意一边都小于另外两边之和这一几何事实,可推出"重量恒小于两条动力之和”。

第二层结论(针对退化情形):若某条 chord(弦,例如 RA)无法与 CF 向 F 方向延长后的直线相交(即三角形被退化、不能直接套用"两边之和大于第三边”),作者仍断言重量小于两动力之和,并且更进一步:在此情形下,重量甚至比单一的动力 C 还要小。原因在于:在这退化情形中,与重量同调的垂线段 RH 比与动力 C 同调的垂线段 RP 更短,所以重量不仅小于两动力之和,而且严格小于其中一条动力 C 本身。

理解要点:

  1. “chorde”(弦)指的是连接两个特定点的线段,相当于图中的某一固定连线。
  2. 这条推论是"三角不等式"在力学图示上的力学化解读:当三角形结构完整时,三角形性质保证重量 < 两动力之和;当结构退化、无法直接构成三角形时,作者借助更短的垂线段给出更强的结论。
  3. 这一推论为后文比较单项动力与重量之间的强弱关系提供了直接依据。

第7段(P0234)

原文复述

COROLLAIRE III.

中文讲解

这是"推论 III"的小节标题,宣告第三个推论开始。本推论要展示两条三角形之间存在一种"互逆同调"关系,是 COROLLAIRE I 中同调关系的更深入体现。

第8段(P0235)

原文复述

Il y a encore icy vne chofe digne de remarque, fçavoir la reciprocation des triangles CAQ & CVQ; lefquels font tels que V eft le point du concours des perpendiculaires du triangle CAQ; & reciproquement le point A eft le concours des perpendiculaires du triangle CVQ; l’angle CAQ eftant aigu, & CVQ eftant obtus, & les deux enfemble valants deux droits. Car quand le poids eft A eftant homologue à la ligne CQ, les puiffances C & Q font homologues aux lignes QV & CV: & quand le poids eft V eftant encore homologue à la ligne CQ, les puiffances C, Q font homologues aux lignes QA & CA. Ainfi les chordes d’vn triangle font les lignes homologues aux puiffances de l’autre reciproquement; ce qui eft demonftré.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE III 的实质内容,揭示两个三角形 CAQ 与 CVQ 之间的一种"互逆”(reciprocation)关系。

作者给出的几何事实是:

  • 在三角形 CAQ 中,V 是其三条垂线的交点(即垂心)。
  • 反过来,在三角形 CVQ 中,A 才是其三条垂线的交点。
  • 角 CAQ 是锐角,角 CVQ 是钝角,两者相加恰好等于两个直角(180°)。

由此可以推出力学上的对应:当重量取在 A 点时,重量同调于线段 CQ,而两条动力 C、Q 分别同调于 QV、CV;当重量取在 V 点时,重量仍同调于同一线段 CQ,但两条动力 C、Q 此时则同调于 QA、CA。也就是说,“一个三角形的弦"正好对应"另一个三角形的动力”——两个三角形之间存在完全互换的同调关系。

理解要点:

  1. “reciprocation”(互逆)在此并非数学意义上的反演,而是指两个三角形彼此"角色互换":在 A 作为重量点时是垂心,在 V 作为重量点时是顶点,反之亦然。
  2. 角度互补(一个锐角、一个钝角、合计两个直角)保证两个三角形可以共用同一条线段 CQ 作为对应边,这是同调关系能在两条力之间互换的内在几何根据。
  3. 这一推论把 COROLLAIRE I 中"动力 ↔ 线段"的对应从单方向扩展到"两三角形之间互相对应",因此作者以 “ce qui eft demonftré”(这已被证明)作结。

第9段(P0236)

原文复述

COROLLAIRE IV.

中文讲解

这是"推论 IV"的小节标题,宣告第四个推论开始。本推论要讨论的是把 COROLLAIRE I—III 中"A 当作重量"的结论推广到"A 当作动力"时的情形。

第10段(P0237)

原文复述

Quand A feroit vne puissance en lieu d’vn poids, & que K, C, Q, E, R, ou

中文讲解

本句是 COROLLAIRE IV 的起始部分,因跨页而被截断。它提出了本推论的核心设定:当 A 不是一个"重量",而是一个"动力"时,并且当 K、C、Q、E、R 或者(接下来将列举的点)成为相应的"重量或动力",前几节证明的力学关系仍然适用。

句末以 “ou”(或者)结尾并中断,是由于文本延续到了下一页,需要与下一页的 P0239 拼接阅读才能看到完整条件。理解时应注意:A 在前三个推论里都被当作"重量"(poids),本推论要做的是角色互换,把 A 视为"动力"(puissance),同时其它各点重新分配为"重量或动力",由此检验先前结论的对称性。

补充说明

本句末尾的 “ou” 表明文本在下一页继续,需与 P0239 合并阅读。

第11段(P0238)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

这是第 37 页的页眉,再次出现著作名《Traité de Mechanique》。它属于版面标识,不承载论证内容。

第12段(P0239)

原文复述

S feroient des poids ou des puiffances; les chordes & les lignes de direction étant de mefme qu’auparauant, on demonitreroit de la puiffance A ce qui a été démontré du poids A.

中文讲解

本句接续 P0237,是 COROLLAIRE IV 的结论部分。完整条件为:A 改为动力,而 K、C、Q、E、R 或 S 等点分别取为"重量或动力";只要图中各弦(chordes)与方向线(lignes de direction)保持与先前情形相同,则先前对"重量 A"所证明的全部结论,都可以照样迁移到"动力 A"上得到证明。

理解要点:

  1. 这里的 “chordes” 指图中连接各特定点的固定线段,“lignes de direction” 指各力作用方向所在的直线,二者在本推论中被刻意保持不变,以确保几何构造与前文一致。
  2. 作者想强调的是:前几条推论虽然都把 A 默认为"重量",但论证只依赖于 A 与其它点在三角形中的几何位置,并不依赖于 A 究竟是力还是重——力学角色可以互换,结论形式不变。
  3. 因此本推论的功能在于:通过把 A 从"重量"提升为"动力",把整套同调结论推广到更一般的情形,并以 “on demonitreroit”(将可以证明)的语气为这一推广留出余地,提示读者可以照样搬用前文的推理路径。
补充说明

本句应与 P0237 合并阅读,才能完整呈现 COROLLAIRE IV 的全部前提条件。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节无独立的脚注、边栏或图示说明。P0228 是一条 OCR 注释(图像中无可辨识内容,正确输出为空字符串)。P0229、P0238 是页眉("# Traité de Mechanique."),P0230、P0232、P0234、P0236 是推论小节标题。P0237 与 P0239 在原文中跨页,应拼接阅读。

💡 本节核心要点

  1. 重量同调于两条动力之间的连线段,两条动力各自同调于从其所在点到三角形三垂线交点(垂心)的连线段,三种情形分别给出具体对应。
  2. 重量恒小于两条动力之和;当三角形构造退化、某条弦无法与延长线相交时,重量甚至严格小于其中一条单独的动力。
  3. 两个三角形 CAQ 与 CVQ 之间存在"互逆同调":一个是垂心的点,在另一个中成为顶点,对应角一锐一钝且和为两直角;一个三角形的弦与另一个三角形的动力互换同调。
  4. 前三个推论把 A 视为重量;COROLLAIRE IV 把 A 改为动力,只要弦与方向线不变,先前对"重量 A"的全部结论都可照样迁移到"动力 A",从而使整套同调结论在角色互换下保持成立。

🔑 关键术语

  • poids(重量):指被两个动力所平衡的负载。在本节的几何构造中,重量被映射为某一条特定的线段,与之同调。
  • puissance(动力):指施力的一方,与"重量"构成力学平衡中的两端。本节把动力也同调为线段,从该动力所在点延伸到三角形三条垂线的交点。
  • homologue(同调):在本节中专指按同一三角形构造位置相互对应的几何对象;并非全等,而是指在大小比较或角色互换时可彼此替换的对应关系。
  • concours des perpendiculaires du triangle(三角形垂线之交点/垂心):指三角形三条高线相交的那个点。COROLLAIRE I 与 III 的同调关系都围绕此点建立,是连接两动力与重量的几何枢纽。
  • chorde(弦):图中连接两个特定点的固定线段。COROLLAIRE II 用它来指代某条可能无法与延长线相交的边,COROLLAIRE III 用它说明"一个三角形的弦同调于另一个三角形的动力"。
  • ligne de direction(方向线):指各力作用方向所在的直线。COROLLAIRE IV 明确要求方向线与先前情形保持不变,以保证结论的迁移仍然成立。

s44 [描述性拆分] SCHOLIE II

第1段(P0240)

原文复述

SCHOLIE II.

中文讲解

本行是 Scholie II(第二条附注)的标题。‘Scholie’为拉丁文 scholium 的法语形式,意为置于命题或证明之后的注解段落,常用于推广、说明或补充前文结论。标题本身界定了紧随其后的论证目标:把前一条 Scholie 中’权与两力对应三角形三边’的结论,从’两绳(必要时延长)于方向线 AF 的垂线 CF 之两侧相交’的特定情形,推广到两绳夹角为任意值的普遍情形。读者由此可预期:本节将按夹角为锐角、直角、钝角逐一分类给出证明。

第2段(P0241)

原文复述

Par le Scholie précédent nous avons fait voir qu’en tous les cas auxquels les deux cordes qui soutiennent le poids, étant prolongées s’il en est besoin, concourent avec la ligne CF perpendiculaire à la ligne de direction AF, l’une d’une part et l’autre de l’autre du point F, le poids et les deux puissances étaient homologues aux trois côtés d’un triangle. Mais en ce second Scholie nous démontrerons en général qu’en quelque disposition que soient le poids et les puissances qui le soutiennent sur deux cordes, pourvu que les cordes ne soient pas entre elles en ligne droite, le poids et les deux puissances sont toujours homologues aux trois côtés d’un triangle. Pour faire cette démonstration en général il y a trois cas : le premier est quand l’angle compris par les cordes est aigu ; le second, quand il est droit ; et le troisième, quand il est obtus. Au premier cas soient les cordes CA et AQ faisant l’angle aigu CAQ ; soit aussi le poids A, sa ligne de direction AF, les perpendiculaires CF, CB, QG, QD, et le reste comme au premier cas de la troisième Proposition, et soient menées les lignes FB et GD. Je dis que les triangles CFB et QDG sont semblables, et qu’aux trois côtés de celui que l’on voudra des deux, sont homologues le poids A et les deux puissances C, Q, lesquelles soutiennent le même poids A sur les cordes CA et QA. Car d’autant que les angles CFA et CBA sont droits, la figure de quatre côtés CFBA sera inscriptible en un cercle ; partant l’angle CBF sera égal à l’angle CAF, et l’angle FCB égal à l’angle FAB. Par même raison la figure QDGA sera inscriptible en un cercle, donc l’angle QGD sera égal à l’angle QAD, et l’angle GQD égal à l’angle GAD. Par conséquent, puisque l’angle CBF du triangle CBF et l’angle GQD du triangle GQD sont égaux à un même, savoir à CAF ou GAD, il s’ensuit que les angles CBF et GQD sont égaux entre eux. Par même moyen l’angle FCB du triangle FCB sera égal à l’angle QGD du triangle QGD, tous deux étant égaux à l’angle FAB ou QAD : ainsi les deux angles CBF et FCB du triangle CBF étant égaux aux deux angles GQD et QGD du triangle QGD chacun au sien, ces deux triangles CBF et QGD seront semblables. Partant BC sera à CF comme QG est à GD ; et BC sera à BF comme QG est à QD. Mais comme BC est à CF ainsi le poids A est à la puissance Q par la troisième Proposition, et par la même Proposition QG est à QD comme le poids A est à la puissance C ; donc aussi QG sera à GD comme le poids A est à la puissance Q ; et BC sera à BF comme le poids A est à la puissance C. Il est donc clair qu’au triangle CBF le poids A étant homologue à la ligne CB, la puissance Q sera homologue à la ligne CF, et la puissance C sera homologue à la ligne BF. Et que dans le triangle QGD le poids A étant homologue à la ligne QG, la puissance C sera homologue à la ligne QD, et la puissance Q homologue à la ligne GD.

中文讲解

本段是 Scholie II 的主体论证,宣布并证明本节的核心命题:只要两绳不共线,权与两力在任何布置下都恒对应一个三角形的三边。

【中心主张】前一条 Scholie 只在’两绳(必要时延长)从方向线 AF 的垂线 CF 之左右两侧相交’这一特殊几何位置下证明了’权与两力对应三角形三边’;本 Scholie 要把该结论推广到两绳夹角任意(只要不共线)的情形。

【分类依据】论证按两绳所夹的角分为三类:锐角、直角、钝角。这是欧氏几何处理’夹角关系’时的标准做法——每种角型对应不同的构造图,且各自的辅助线与垂足位置不同。

【第一类(锐角)的证明结构】 (1)作图:绳 CA 与 AQ 在 A 点构成锐角 CAQ;A 处之权 A、其方向线 AF(即铅垂线)、自 C 与 Q 分别所作的两条垂线(CF 与 CB;QG 与 QD),并依第三命题第一类的方法完成全图,再连线 FB 与 GD。 (2)循环四边形→角度相等:因角 CFA 与角 CBA 均为直角,四边形 CFBA 可内接于一圆,从而角 CBF 等于角 CAF、角 FCB 等于角 FAB。同理四边形 QDGA 亦可内接于一圆,从而角 QGD 等于角 QAD、角 GQD 等于角 GAD。 (3)相似三角形:因两角对应相等,三角形 CBF 与三角形 GQD 的两组角各各相等,故二者相似。 (4)边之比与权力之比的对应:据相似性得到 BC:CF = QG:GD、BC:BF = QG:QD。再由第三命题已建立的比例’BC:CF = 权 A : 力 Q’、‘QG:QD = 权 A : 力 C’,代换即得权 A 与两力 C、Q 分别对应三角形 CBF 或 QGD 的三条边。

【论证作用】本段在 Scholie II 内完成最复杂也最具一般性的锐角情形;直角情形(P0242)与钝角情形(P0244)将在结构上完全沿用此’循环四边形→相似三角形→边之比与权力之比同构’的同一套路,只是几何位置变化。这种’以一证三’的写法表明作者认定核心技巧只有一种,三种情形只是几何摆放的差别。

第3段(P0242)

原文复述

Au second cas soient les cordes CA et AO soutenant le poids A, et faisant l’angle droit CAO ; le reste de la construction étant comme au second cas de la troisième Proposition. Il est clair que les triangles rectangles CAF et AO7, ou A3F, sont semblables. Or il a déjà été démontré que le poids A et les deux puissances C, Q sont homologues aux trois côtés du triangle CAF, savoir que comme CA est à CF ainsi le poids A est à la puissance O ou 3 ; et que comme AO est à O7, ou A3 à 3F, ou CA à AF ainsi le poids A est à la puissance C, par la troisième Proposition. Partant le poids A et les puissances C, O qui le soutiennent sur les cordes CA et AO, sont homologues aux trois côtés du triangle CAF, ou AO7, ou A3F, ou C3A, qui tous sont semblables.

中文讲解

本段处理第二类情形:两绳 CA 与 AO 夹成直角。

【与第一类的差异】当两绳在 A 点正交时,绳 AO 本身就与方向线 AF 的垂线(CF 这一类垂线)方向重合或正交,所以直角情形下作图特别简单——不需要像锐角情形那样铺设两组循环四边形,而只要识别一组直角三角形即可。

【证法要点】 (1)直角三角形 CAF 与 AO7(或 A3F)相似。 (2)第三命题第二类已经证明:权 A 与两力 C、Q(或 C、O)对应三角形 CAF 的三边。具体地:CA:CF = 权 A : 力 O(或 3);AO:O7 = A3:3F = CA:AF = 权 A : 力 C。 (3)由于 CAF、AO7、A3F、C3A 彼此相似,权 A 与力 C、O 同样对应它们的边。

【本段在论证链中的角色】本段验证’直角’作为夹角特殊情形同样落入一般结论之中,并以更简短的篇幅说明:分类讨论中的每一种情形,无论几何位置如何改变,都能得到同样的’权与两力对应三角形三边’结论。本段亦为第三类情形(钝角)的证明做铺垫——让读者看到作者只需将锐角情形的同一套’循环四边形→相似三角形’技巧再次应用到不同几何位置即可。

补充说明

原文’puissance O ou 3’与’AO7, ou A3F’中的字母 O 与数字 3 并列出现,是原版图版中一个标注字符被排版或 OCR 误读为’O’或'3’两种可能;按上下文,应指同一标记。本复述保留原文并列写法。

第4段(P0243)

原文复述

Cij

中文讲解

‘Cij’是旧式印刷中的’印张标记’(signature),用于折页与装订时识别各印张顺序,并非正文内容。‘C’表示第三印张(继 A、B 之后),‘ij’为该印张内各页的次级标记。这种版式记号在 16—17 世纪的法文、拉丁文科技与数学著作中常见,仅起版面定位作用,与本节论证无关。读者可跳过此类标记,不影响对 Scholie II 内容的理解。

第5段(P0244)

原文复述

Au troisième cas soient les cordes CA et AR soutenant le poids A, et faisant l’angle obtus CAR, le reste de la construction étant comme au troisième cas de la troisième Proposition, et soient menées les lignes HP et FI. Je dis que les triangles RHP et CFI sont semblables, et qu’aux trois côtés de celui que l’on voudra des deux, sont homologues le poids A et les puissances C, R qui soutiennent le même poids A sur les cordes CA et AR. Car que les triangles RHP et CIF soient semblables, il se démontrera facilement, pour ce que les figures de quatre côtés RHPA et CIAF sont inscriptibles chacune en un cercle, parquoi les angles HRP, HAP, CAF, et CIF sont tous égaux entre eux. Pareillement les angles RPH, RAH, CAI, et CFI sont tous égaux entre eux. Ainsi le côté HR sera au côté RP comme le côté CI est au côté IF ; et le côté HR sera au côté HP comme le côté CI est au côté CF. Mais comme RH est à RP, ainsi le poids A est à la puissance C ; et comme CI est à CF, ainsi le poids A est à la puissance R, le tout par la troisième Proposition ; partant RH est à HP comme le poids A est à la puissance R ; et CI est à IF comme le poids A est à la puissance C. Il est donc clair qu’au triangle RHP le poids A étant homologue au côté RH, la puissance C sera homologue au côté RP, et la puissance R homologue au côté HP. De même au triangle CFI le côté CI étant homologue au poids A, CF sera homologue à la puissance R et FI homologue à la puissance C. Partant en tous cas le poids et les deux puissances sont toujours homologues aux trois côtés d’un triangle, lequel triangle est formé des deux perpendiculaires qui tombent d’une même puissance, l’une sur la ligne de direction du poids, l’autre sur la corde de l’autre puissance, et de la ligne menée de l’une de ces perpendiculaires à l’autre. Que si de quelque point pris en la ligne de direction du poids, on mène une ligne parallèle à l’une des cordes jusque à l’autre corde, le triangle formé de cette parallèle, de la ligne de direction et de la corde, sera semblable au triangle susdit, et par conséquent ses côtés seront homologues au poids et aux deux puissances ; ce qu’un Géomètre prouvera facilement, avec plusieurs autres propriétés que nous laissons.

中文讲解

本段完成第三类情形(钝角)的证明,并给出本 Scholie 的总结论与一个推论。

【第三类(钝角)的证明】 (1)作图:绳 CA 与 AR 在 A 点构成钝角 CAR;按第三命题第三类的构造完成全图,再连 HP 与 FI。 (2)循环四边形→角度关系:因角 HRA、HPA 等均为直角(按构图的定义),四边形 RHPA 与 CIAF 各可内接于一圆,从而角 HRP = HAP = CAF = CIF、角 RPH = RAH = CAI = CFI。 (3)相似三角形:由此推出三角形 RHP 与 CIF 相似。 (4)边之比与权力之比同构:由第三命题已经建立的比例’RH:RP = 权 A : 力 C’与’CI:CF = 权 A : 力 R’,再借相似三角形代换,即得权 A 与两力 C、R 分别对应三角形 RHP 或 CFI 的三条边。

【本 Scholie 的总结论】‘在所有情形下,权与两力都恒对应一个三角形的三边’。该三角形由两条垂线(自同一力分别投向方向线与另一绳)与连接两垂足的线段构成——这是对前文三类构造的统一刻画。

【推论与作者态度】从方向线上任一点作一平行于一绳的直线至另一绳,所构三角形与上述三角形相似,故其三边同样对应权与两力。作者称此性质及’其他若干性质’‘一个 Géomètre 可轻易证明’,并明示’我们留给他人’——这是文艺复兴/近代早期数学著作常见的修辞:作者宣告一个定理的多种延伸以示渊博,但仅详证核心部分,余则交付读者。

【本段在整节中的作用】完成分类讨论的最后一支,将锐角、直角、钝角三类统一在同一结论下;同时给出可操作的几何构造(平行线构成的相似三角形),并以’留白’收束,将 Scholie II 的论证闭环。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节(Scholie II)所在原书页面 37—38 之间夹有一个版式标记’Cij’(P0243),属旧式印刷的印张签名(signature),仅起折页与装订定位作用,非正文内容。其余材料均为论证主体文字;Scholie II 未引入新的图表说明或脚注,但反复引用第三命题(’la troifiefme Proposition’)已建立的’权与力之比等于特定线段之比’的结论作为前置事实。

💡 本节核心要点

  1. Scholie II 的目标是把前一条 Scholie 中’权与两力对应三角形三边’的结论,从特殊几何位置推广到任意两绳夹角(锐角、直角、钝角)的普遍情形,条件是两绳不共线。
  2. 本节采用按夹角分类讨论的方法:锐角情形(P0241)铺设两组循环四边形推出两组相似三角形;直角情形(P0242)直接借助直角三角形的相似;钝角情形(P0244)再次使用循环四边形与相似三角形。
  3. 三类情形共享同一论证模板:‘由垂足构成的循环四边形→相似三角形→边之比与权力之比同构’,证明权与两力恒对应一个三角形的三边。
  4. Scholie II 的总结论把上述三角形刻画为:由自同一力所作的两条垂线(一条投至方向线、一条投至另一绳)与连接两垂足的线段所构成。
  5. 末段给出一个可操作的推论:从方向线上任一点作平行于一绳的直线至另一绳,所构三角形与上述三角形相似,故其三边同样对应权与两力。
  6. 作者以’此性质及多种其他性质,一个 Géomètre 可轻易证明,我们留给他人’收束,体现文艺复兴/近代早期数学著作中详证核心、略述延伸的写作惯例。

🔑 关键术语

  • Scholie / Scholium:拉丁文 scholium 的法语形式,指置于命题或证明之后的注解段落。在本节中用于把前一条 Scholie 的特殊结论推广为一般性结论。
  • chorde(corde):绳索,指悬挂或牵引物重的绳线。本节中两根 corde 在 A 点相接,共同悬挂位于 A 的 poids。
  • poids(权/重物):被两根绳悬挂的重物,记为 A 点处的物体;其重力沿方向线 AF 向下。
  • puissance(力):沿绳作用的拉力或推力,记为 C、Q(或 O、R 等)。在本节中始终与 poids 构成三元素相互对应的关系。
  • ligne de direction:方向线,指通过重物 A 的铅垂线 AF。本节中所有力的比例关系都借助与此线相关的垂线构造得到。
  • homologue:在相似三角形或比例关系中’对应’之义。‘权与两力对应三角形三边’指权对应一边、两力各对应一边,三者之比等于三角形三边之比。
  • inscriptible en un cercle:可内接于一圆,即四边形的四顶点共圆。本节反复使用’一组对角为直角则四点共圆’这一性质以获得角度相等关系。
  • semblable(相似):两三角形角各各对应相等、边之比相等。本节的核心推理均建立在一对相似三角形(CBF 与 QGD、RHP 与 CFI 等)之上。
  • la troifiefme Proposition(第三命题):本节反复引用的前置定理,已建立权与力之比等于特定线段之比(如 BC:CF = 权 A : 力 Q 等)。Scholie II 以此为已知事实,对锐角、直角、钝角三类情形分别叠加额外的相似三角形论证。

s45 [描述性拆分] COROLLAIRE

第1段(P0245)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

小标题「推论」(COROLLAIRE)。它标志着本节是前文某一命题或定理的直接推论,其作用是把前文已经得出的力学结论(两力之和大于重物)再向前推进一步,借助一个更一般的几何类比(三角形三边的不等关系)来收束论证。

第2段(P0246)

原文复述

Il s’enfuit que non feulement les deux puifrances ensemble font plus grandes que le poids; mais auffi que le poids pris avec l’vne des puifrances fera plus grand que l’autre puissance; d’autant que le poids & les deux puifrances font homologues aux trois coffez d’vn triangle, depuis deux pris comme on voudra, font plus grands que l’autre.

中文讲解

由此可推出,不仅两力之和大于重物;而且,重物与其中任一力相加之和,也将大于另一力;因为重物与两力相当于三角形的三条边,无论取哪两条,它们的和都大于第三条。

本段是前命题的推论,其核心主张是把力学中的三个量——重物(P)与两个力(F₁、F₂)——类比为平面几何中三角形的三条边,并直接套用三角不等式(任意两边之和大于第三边)。由此一次性得到三个不等式:F₁+F₂>P、P+F₁>F₂、P+F₂>F₁。

这一类比在论证上有两个作用:第一,它把前文已经得到的「两力之和大于重物」纳入一个更一般、更直观的「三角不等式」框架下,使读者能从几何图形直接读出力学结论;第二,它暗中预设了这三个量在大小上能够同时满足三角不等式,而这个条件本身又构成力学平衡的一种几何刻画。需要注意的是,原文中的「puissance」并非现代意义上的纯标量力,而是带有方向与作用点的方向性力;「homologue」意为「对应的、可类比的」,即三个量与三角形三边一一对应;「d’autant que」在此相当于「puisque / parce que」(因为)。

补充说明

原文使用旧式法文拼写:‘feulement’ 即 ‘seulement’(只、仅),‘puifrances’ 即 ‘puissances’(力),‘auffi’ 即 ‘aussi’(也),‘vn’ 即 ‘un’(一个),‘coffez’ 即 ‘côtés’(边)。‘Il s’enfuit’ 是 ‘Il s’ensuit’(由此可推出)的旧拼写形式。本推论中关于「三角形三边」的几何类比仅依据原文明确给出的「三量分别对应三边」这一陈述,不引入原文之外的力学史、人物或背景知识。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无(本节仅含一个小标题与一段推论正文,无脚注、图表或边栏附加材料)。

💡 本节核心要点

  1. 本节是前命题的推论(COROLLAIRE),目的是把已有力学结论纳入一个更一般的几何表述。
  2. 推论第一层结论:两力之和大于重物(F₁+F₂>P),是对前文结论的重申。
  3. 推论第二层结论:重物与任一力之和大于另一力(P+F₁>F₂ 与 P+F₂>F₁),是推论新引出的两个不等式。
  4. 论证依据:把重物与两力视为与三角形三边同构的三个量,直接套用三角不等式(任意两边之和大于第三边)。
  5. 这一几何类比把力学关系几何化,使三个不等式可在同一幅图形中直观读出,构成了力学平衡的一种几何刻画。

🔑 关键术语

  • COROLLAIRE:法语「推论」,指从前文命题直接推出的附属结论,在本节中开启对前命题结论的几何化推广。
  • puissance:此处译为「力」或「动力」,指作用在杠杆/天平上的方向性力,与「poids」(重物)共同构成本节所论的三要素之一。
  • poids:「重物」,即被支撑或平衡的载荷,是本节三要素中的第三个量。
  • homologue:「对应的、可类比的」,指重物与两力分别对应三角形的三条边,由此把力学关系映射为三角不等式。

s46 [描述性拆分] SCHOLIE III

第1段(P0247)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本段是页面顶部的版式标识,标出整部著作的题目《力学论》(Traité de Mechanique)。它不是论证性文字,而是用来标明当前页所属的著作名称,相当于页眉式的标题。在按节讲解时,只需指出它的版式功能即可,无须展开论证内容。

补充说明

此标题以井号(#)开头,提示它在源文件中是作为一级标题或页眉标识出现的,与下文的 SCHOLIE III 形成层级关系。

第2段(P0248)

原文复述

SCHOLIE III.

中文讲解

本段是 SCHOLIE III 的小节标题,宣告接下来进入第三则旁注。Scholie 在十七世纪几何—力学著作中是命题之后的注释性讨论,常用于补充、推论或归纳命题的延伸结论。这一节要处理的论题是:绳索所夹角的大小与所需动力之间的关系。

第3段(P0249)

原文复述

Les puifances demeurant en mêmes lieux, & le poids eftant toufiours le mefme, & dans vne même ligne de direction ; quand l’angle compris par les chordes qui fouftiennent le poids, fera plus grand, il faudra des puifances plus grandes pour fouftenir le même poids par les mêmes chordes.

中文讲解

本段提出 SCHOLIE III 的核心命题:当动力各自停留在相同的位置、重物始终相同并处于同一方向线上时,若支撑重物的两条绳索所夹的角变大,则用同样的两条绳索支撑同一个重物所需的动力也必须更大。换言之,在固定悬挂点、绳长不变的前提下,绳间张角越大,每根绳上的拉力越大。命题的关键限定有三:(1) 动力位置不变;(2) 重物的重量与方向线不变;(3) 使用的是相同的绳索。这三条限定排除了位置、绳长、重物本身变化造成的干扰,使得“张角变大”这一单变量成为唯一驱动因素,从而保证结论的纯粹性。这是典型的力学命题句式——先固定其他变量,再考察单一变量的影响。

补充说明

“puifances” 是 “puissances”(动力、力)的古体拼写,其中 f 代替 s;“chordes” 同 “cordes”(绳索);“eftant” 为 “estant”(étant,是)的古体。原文所有这些古体字均须保留,不要按现代法语规范改写。

第4段(P0250)

原文复述

Cecy fe demonftre facilement en fuitte de la Proposition precedente, & du premier Scholie,& fes Corollaires. Car au cas auquel les chordes peuvent concourir toutes deux auec la ligne CF prolongee vers F, plus l’angle compris par les chordes fera grand, plus le point du concours des perpendicularaires fera effloigné du point F; & partant les lignes menees des puifances à ce point du concours,feront plus longues. Comme fi les puifances font C, & Q; & l’angle compris par les chordes CA Q, le concours des perpendicularaires fera V,& les lignes menees des puifances au concours feront CV, & QV. Que fi les puifances font encore C & Q, mais que l’angle foit CVQ plus grand que l’angle CA Q, le concours des perpendicularaires fera au point A plus eflaigné du point F que n’eft le point V; & les lignes menees des puifances au concours feront CA & QA plus longues que les lignes CV & QV. Or la ligne CQ est toufiours homologue au poids;& les lignes menees des puifances au concours des perpendicularaires, font reciproquement homologues aux mefmes puifances. Partant l’angle des chordes eftant plus grand; & par confequent les lignes menees des puifances au concours eftant plus grandes,les puifances feront auffi plus grandes. Mais au cas où l’vne des chordes ne concourt pas auec la ligne CF prolongee, comme quand l’vne des chordes eft CA, & l’autre AR, l’angle CAR eft neceffairement obtus; partant plus cet angle sera grand, plus l’angle CAI fera aigu, & plus la perpendicularaire CI fera courte; & partant il y aura plus grande raifon de CF (qui demeure toufiours la mefme) à CI. Mais CFeft homologue à la puissance R,& CI eft homologue au poids; partant il y aura auffi d’autant plus grande raifon de la puissance R au poids; & ainfi la puissance R fera d’autant plus grande. De mefme plus l’angle obtus CAR fera grand, plus l’angle RAH fera aigu, & plus la perpendicularaire RH fera courte; & partant il y aura plus grande raifon de RP(qui demeure toufiours la mefme) à RH. Mais RP eft homologue à la puissance C,&R H eft homologue au poids; partant il y aura auffi d’autant plus grande raifon de la puissance C au poids; & ainfi la puissance C fera d’autant plus grande.

中文讲解

本段是 SCHOLIE III 的完整证明,分两种情形讨论。

第一情形(两条绳都与 CF 延长线相交):作者调用前一命题、第一旁注及其推论作工具。逻辑链是:两绳所夹角越大 → 两条力的垂线交点(concours des perpendiculaires)离点 F 越远 → 由各动力连向该交点的线段(CV、QV)就越长。而依据前一命题,连接两动力的线段 CQ 与重物成“齐比”(homologue),连接各动力到垂线交点的线段与各动力本身成“反比”(reciproquement homologues)。既然后者变长,前一比值变小,对应各动力就须更大,于是命题得证。作者用一个具体例子:动力为 C、Q,初始角为 ∠CAQ、对应垂线交点 V;改取更大的 ∠CVQ 后,垂线交点退到更远的 A,于是 CA、QA 长于 CV、QV,从而动力更大。

第二情形(一条绳不与 CF 延长线相交,例如一条为 CA、另一条为 AR):此时 ∠CAR 必为钝角(obtus)。论证对每一条绳分别进行: · 对绳 CA 而言,角 CAR 越大,则在三角形中分出的 ∠CAI 越尖锐,垂线段 CI 越短;CF 是固定不变的(恒等于悬挂点到方向线的距离),于是 CF 与 CI 的比值越来越大。CF 对应动力 R,CI 对应重物,因此 R 与重物的比值越来越大,意味着 R 必须增大。 · 对绳 AR 而言同理:角 CAR 越大 → ∠RAH 越尖 → 垂线 RH 越短 → 固定线段 RP 与 RH 的比值越来越大 → 动力 C 与重物的比值越来越大 → C 必须增大。

两种情形合在一起,覆盖了所有可能的悬挂几何:当绳间角增大时,无论是两条绳都与方向线同侧相交,还是其中一条偏离方向线延长方向,所需的动力都必须增大。这一结论直接支撑了 P0249 的命题。读者应注意:“homologue”一词在这里指的是与前一命题结论中成比例的对应量;“reciproquement homologues”表示反比关系——这是十七世纪静力学把几何比转化为力学比的典型用法。

补充说明

作者援引的“前命题、第一旁注及其推论”属于前文已经建立的几何—力学比关系(动力与重物的比等于对应线段之比)。本节所有字母(C、Q、F、A、I、R、H、P、V)都对应图示中的特定点,未在原文外补充额外符号含义。读者须结合原图阅读才能将 C、Q 等点与具体位置对应起来。

第5段(P0251)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本段是 COROLLAIRE(推论)的小节标题,宣告紧随其后的是从前述论证中提炼出的额外推论。在结构上,它把 SCHOLIE III 的命题推广到一个极限情形。

第6段(P0252)

原文复述

Puis qu’en quelque position que foient le poids & les puifrances; les puifances étant hors la ligne de direction du poids, doivent être d’autant plus grandes, que l’angle compris par les cordes est grand; & que plus l’angle est grand, plus les chordes approchent de faire entre-elles vne feuule ligne droiète, il est clair par la commune cognoissance, que les plus grandes puifrances de toutes ferôt celles qu’il faut quâd les chordes font entre-elles vne feuule ligne droiète, en quelque position que foient le poids & les puifrances, pourueu que les mefmes puifrances foient hors la ligne de direction du poids, l’vne d’vne part & l’autre de l’autre, de la même ligne de direction.

中文讲解

本段由 SCHOLIE III 的结论推导出极限情形:既然无论重物与动力处于何种位置,只要动力处于重物方向线的两侧之外,绳间角越大、动力就越大;又因为角越大,两条绳就越接近共线(即合并为一条直线),那么由“常识”(commune cognoissance)可知,动力达到最大的情形就是两绳完全合并为一条直线的情形。条件仍然是:动力在重物方向线之外,并且一条在方向线一侧、另一条在另一侧。

这一推论的物理意义在于:当两绳被拉到几乎共线时,每根绳上承担的拉力趋于无穷大。这正是静力学中一个著名的反直觉结论——将重物用几乎共线的两根绳悬挂,要比用大角度悬挂费力得多;若真的两绳共线(即一根绳同时连接两个动力点),则按有限动力的设定根本无法平衡重物,因此所需的动力必须是“所有情形中最大的”。这是把“角越大动力越大”这一单调性命题推向其上确界的结果。

补充说明

作者用“commune cognoissance”(普通常识、共同认识)一词,意味着这一极限结论对当时的读者而言可由直观接受,无须再给出新的几何论证。这是十七世纪著作中常见的修辞手法,借以让读者把单调性结论与直观经验对齐。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节位于第 39 页,含一个一级标识(# Traité de Mechanique)、一个三级小节标题(SCHOLIE III)、其下命题与证明各一段、一个四级推论标题(## COROLLAIRE)以及推论正文一段。文中提及的“前命题、第一旁注及其推论”是证明的工具依据;字母 C、Q、F、A、I、R、H、P、V 等对应原图中的几何点,须结合原图才能完整理解。文本使用 17 世纪法语古体拼写(puifances、eftant、toufiours、meſme、chordes、vne 等),其中 f 代替 s、u 代替 v、长 ſ 代替 s。

💡 本节核心要点

  1. SCHOLIE III 的核心命题:固定动力位置、绳长与重物不变时,绳间张角越大,所需动力越大。
  2. 证明分两种几何情形:两条绳都与 CF 延长线相交的情形,以及其中一条不与 CF 延长线相交的情形;两情形都得到相同的单调结论。
  3. 论证依赖前一命题与第一旁注的“齐比—反比”对应关系:连接两动力的线段对应重物,连接动力到垂线交点的线段反比对应各动力。
  4. 推论(COROLLAIRE)将结论推到极限:两绳越接近共线,动力越大;共线时所需动力为所有情形中之最大,这由“常识”即可承认。
  5. 整个小节展示了如何把几何比关系翻译为力学单调性结论,并借此给出上确界式的极限陈述。

🔑 关键术语

  • puifances(puissances / 动力):本节中指作用在两条绳上的拉力或施力者,是被考察其大小的对象;在证明中与“连接动力到垂线交点的线段”成反比。
  • poids(重物 / 重量):被悬挂的载荷,方向始终沿垂直方向线(ligne de direction)向下;在证明中与“连接两动力的线段 CQ”成齐比。
  • chordes(cordes / 绳索):悬挂重物的两条绳;其张角是本节的自变量,张角越大,所需动力越大。
  • concours des perpendiculaires(垂线之交点):分别从两动力所在方向所作垂线的交点;在第一种情形中,该交点离方向线越远,连接动力到交点的线段越长,对应的动力就越大。
  • homologue(齐比 / 比例对应):本节中的术语,指与前一命题结论中按同一比值对应的几何量;分“齐比”(如 CQ ∝ 重物)与“反比”(如连接动力到垂线交点的线段 ∝ 动力的倒数)两种用法。
  • ligne de direction(方向线):重物所沿的固定方向(本节语境下即垂直方向),所有动力必须位于该方向线之外、且分居两侧,命题与推论才成立。
  • commune cognoissance(共同认识 / 常识):作者在推论中用以承认“共线时动力最大”这一极限结论无须新证明,可由直观获得,标示了从单调性到上确界的推理收尾。

s47 [描述性拆分] SCHOLIE IV

第1段(P0253)

原文复述

C iij

中文讲解

此行为印刷标记(signature / 下标折标),指示本书此处属于第 C 帖的第三叶(iij = 3)。这是当时旧式排版用于帮助装订工正确折叠与装订各印张的版面标记,并非正文内容。它的存在说明本页与第 C 帖的上一叶在同一次折页中相对。

第2段(P0254)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

此行为版心页眉(running title),标明所在作品为《力学论》(Traité de Mechanique)。作为页眉,它的唯一功能是让翻阅者在每一页都能立即识别所读之书,与本节 Scholie IV 的论证内容无关。井号(#)为原文符号,原样保留。

第3段(P0255)

原文复述

SCHOLIE IV.

中文讲解

此为小节标题,宣布进入第四则旁注(Scholie IV)。在笛卡尔—拉米(Descartes/Ramée)一脉的几何学—力学著作传统里,Scholie 通常用于在主定理(Proposition)之外补充更专门的扩展问题或推论,因此本节预期为针对前面某一命题的几何构造延伸。本节要解决的是一个涉及两根绳索悬挂重物、已知一个力与重力方向线、求另一力及重物位置的力学问题。

补充说明

Scholie 在 17 世纪法语力学著作中通常指对前一命题的几何构造扩展或附论,本节即属于这种用法。

第4段(P0256)

原文复述

PROBLEME.

中文讲解

此为子标题,标志着在 Scholie IV 的框架内正式提出一个待解的“问题”(Problème)。它与上一行标题 SCHOLIE IV 的关系是:Scholie 提供论证语境,Problème 提出具体的几何—力学任务。读者由此可知,紧接的下一段将以“已知—求解”的命题格式陈述问题本身,而紧随其后的段落将以几何构造与比例证明给出解答并讨论解的存在性。

第5段(P0257)

原文复述

De deux puifiances qui fouftiennent vn poids donné, eftant donnee l’vne; la position, ou le lieu de chacune des deux; & la ligne de direction du poids eftant donnée par position entre les lieux des deux puifiances; trouver l’autre puissance; & le lieu où doit être pofé le poids dans la ligne de direction, pour eftre fouftenu par les deux puifiances fur deux chordes.

中文讲解

这是 Scholie IV 中所提问题的完整陈述。旧法语原文带有诸多古拼写(puifiances = puissances, fouftiennent = soutiennent, chordes = cordes, eftant = étant, pofé = posé, l’vne = l’une 等),须按原样保留。其信息结构如下:

· 已知条件(三项):

  1. 两个“力”(puissances)共同支撑一个给定的重量;
  2. 其中一个力的大小已知,另一个力的大小待求;
  3. 两个施力点的位置 C、R 都已知,并且重物的方向线(ligne de direction,即铅垂方向线 FA)由位置给定,位于 C 与 R 之间。

· 待求两项:

  1. 未知的那个力(即另一个力 R)的大小;
  2. 重物应挂在方向线 FA 上的哪一点(也就是点 A 的位置),以使两力在两根绳索上恰好共同支撑该重物。

因此这是一个逆问题(inverse problem):已知两个施力点的位置与方向线,求重量所在的位置以及未知力的大小,从而使静力平衡成立。下一段将用几何作图与比例给出解答,并进一步讨论何种条件下该问题无解。

第6段(P0258)

原文复述

Soiêt C & R les lieux des deux puifrances, defquelles la puissance C foit dône si grande que l’on voudra ; foit auffi donné vn poids tel qu’on voudra, duquel la ligne de direction foit F A donnée par position entre les lieux des deux puifances C, & R: il faut trouver dans la ligne F A le lieu du poids donné, & l’autre puissance R, en forte que les deux puifances C & R fouftiennent le même poids pendu fur deux chordes au lieu qui aura esté trouué. Soit menée la ligne CR, & des deux pointés C, R fur laligne F A, foient menées des lignes perpendicularaires CF & RP: & foit fait que comme la puissance C eft au poids donné, ainsi la perpendicularaire RP (fcauoir celle de la puissance incogneue fur la ligne de direction ) foit à quelque ligne parallele à CF, comme R 9. Soit auffi la ligne R-9-8. efgale aux deux perpendicularaires RP & CF prifes enfeuble; & pofons que R 9 foit moindre que R 8; alors du cêtre R, & de l’interuelle de la ligne R 9 on defcrira le cercle H-9-5-6 ; & du point C on menera vne ligne qui touche le même cercle au point H au effous de la ligne CR ; auquél point H foit menée la ligne R H perpendicularaire fur la ligne CH. Or la ligne CH prolongée, s’il en eft befoin, coupera F A ; (à caufe que l’interuelle du cercle R 9 eft moindre que R 8) qu’elle la coupe donc au point A, & foient menées les chordes RA & CA, aufquelles foit pendu le poids donné, au point A ; & fur la chorde RA prolongée, s’il en eft befoin, foit menée la perpendicularaire CI; & foit fait que comme CI eft à CF, ainsi le poids donné foit à la puissance R. Il eft clair par la proposition precedente que les puifances C, R fouftiendront le poids donné A ainsi comme il eft fur les chordes CA & RA. Si la ligne R 9 trouuée comme cy-dessus, eftoit efgale aux deux enfeuble RP & CF, c’està dire à la ligne R 8, la ligne qui du point C toucheroit le cercle, feroit C 8 parallele à la ligne de direction FA ; & partant le Probleme feroit impoffible. Car autrement qu’il foit poffible, si faire fe peut, & foit le poids en A, difpofé dans fa ligne FA, & fouftenu par les puifances C, R fur les chordes CA & AR : partant, comme il a efté demontré en la proposition precedente, la puissance C fera au poids A comme RP eft à RH ; mais par la construction la puissance Ceft au même poids A comme RP eft à vne ligne efgale aux deux RP & CF prifes enfeuble, c’est à dire à R 8, donc RH feroit efgale à R 8, ce qui eft abfurde, le poids A eftant dans la ligne FA, felon la proposition.

中文讲解

这一段是 Scholie IV 的完整解答,分为两大部分:先给出可解情形下的几何作图与比例构造,再证明当某个关键线段相等时问题不可解。整段保留了旧法语古拼写(foiêt、defquelles、efcauoir、efgale、perpendicularaires、abfurde、felon、auffi、eftant 等),下面按论证顺序拆解:

(1)设定与目标 C、R 是两个施力点的位置;力 C 的大小任意给定;重物大小任意给定,但方向线 FA 在 C、R 之间由位置给定。任务:在 FA 上找出重物的悬挂点 A,并求出未知力 R,使 C 与 R 在绳索 CA、RA 上共同支撑该重物。

(2)几何作图步骤 ① 连线 CR; ② 由 C、R 分别向 FA 作垂线 CF 与 RP; ③ 作出比例式:力 C ∶ 重物 = RP ∶ R9(其中 R9 被设为与 CF 平行的某条线段的长度)。这是将已知比例转化为线段关系,以便在图上量取; ④ 构造线段 R8,使 R8 = RP + CF(两条垂线之和);并假设 R9 < R8(这是问题可解的关键几何条件); ⑤ 以 R 为圆心、R9 为半径作圆 H-9-5-6; ⑥ 由 C 向该圆引切线,使其切点 H 位于 CR 之下; ⑦ 在切点 H 处作 RH ⟂ CH; ⑧ 将直线 CH 延长,与 FA 交于 A(因为 R9 < R8,CH 必能延伸并交到 FA); ⑨ 沿 A 引绳索 CA 与 RA,把重物挂在 A; ⑩ 若需延长 RA,作 RA 上的垂线 CI; ⑪ 建立比例 CI ∶ CF = 重物 ∶ R,从而定出未知力 R 的大小。

作者随后断言:依前一命题(proposition precedente),力 C 与力 R 在绳索 CA、RA 上的确共同支撑 A 处的重物。

(3)不可解情形与反证 若 R9 恰好等于 RP + CF(亦即等于 R8),则自 C 所引的切线将平行于方向线 FA,根本无法交于 FA,问题因此无解。作者用反证法加固这一结论: — 假设问题可解,并设 A 在 FA 上、力 C、R 在 CA、AR 上支撑它; — 依前一命题,必有 C ∶ A = RP ∶ RH; — 但按构造,C ∶ A 又等于 RP ∶ R8; — 故 RH 必等于 R8,这在 A 处于 FA 之内的前提下是荒谬的(因为切线 RH 在该情形下长度受几何约束,不可能等于 R8); — 因此 R9 = R8 时问题不可解。

这一段在 Scholie IV 中的作用是把上一段提出的逆问题转化为一套确定的几何作图法,并且严格刻画了解存在的边界条件(R9 < R8)。它把“力的大小”“绳索的几何方向”“重力方向线”三者通过比例与切线几何统一起来,是 17 世纪静力学中典型的“力—几何综合”处理。读者须特别注意:所有旧法语古词(perpendicularaires、chordes、efcauoir、incogneue、auffi、efgale 等)应原样保留,不要按现代法语改写,否则会破坏与图中点编号的对应关系。

补充说明

(1)文中出现的点编号 R9、R8、H-9-5-6、C8 等是同一图中的几何记号,含义须互相参看:R9 是与 CF 平行的一条代表比例的线段;R8 是 RP+CF 之和;R9 与 R8 的大小关系决定了问题可解与否。(2)“前一命题”(proposition precedente)指的是 Scholie IV 之前给出的一般静力命题:力与重物的关系对应于垂线与切线段的长度之比——这正是作者在反证部分两次引用的依据。(3)“方向线”(ligne de direction)专指重物受重力作用所沿的铅垂方向,本节中即线段 FA,这是连接静力学与几何作图的桥梁。

💡 本节核心要点

🔑 关键术语

  • puissance(古拼写 puifiance):17 世纪法语静力学中表示“力”或“动力”,对应现代法语 puissance;本节中专指施于一点并沿绳索方向作用的力。
  • ligne de direction:“方向线”,本节中专指重物所受重力沿之作用的铅垂方向,即线段 FA。它是把重力方向几何化、用作作图基准的关键概念。
  • chorde(corde 的古拼写):“绳索”。本节中重物经由两根绳索 CA、RA 分别与两个施力点相连,从而把静力问题化为切线—垂线几何。
  • perpendiculaire(perpendicularaire):垂线。本节中由施力点 C、R 向方向线 FA 所作的垂线 CF、RP 是构造比例与切线几何的桥梁。
  • proportion:本节全部力学关系均以比例呈现(如 C∶重物=RP∶R9;CI∶CF=重物∶R),对应现代静力学中“力的大小比等于对应垂线段之比”的等价表述。
  • proposition precedente:“前一命题”。本节中两处关键比例与不可解性的反证都明确引用前一命题作为依据,说明 Scholie IV 不是独立的定理,而是建立在前一命题之上的几何构造扩展。
  • ligne R9 / ligne R8:图中两条关键线段。R9 由比例 C∶重物=RP∶R9 决定,代表一个与 CF 平行的可量取长度;R8 定义为 RP+CF 之和。R9 与 R8 的大小关系(R9 < R8 或 R9 = R8)直接决定问题可解与否,是本节的核心判别条件。

s48 [描述性拆分] COROLLAIRE I & COROLLAIRE II

第1段(P0259)

原文复述

Si R 9 est plus grande que R 8, le Probleme fera encore impoffible: autrement l’abfurdité feroit que R H feroit plus grande que R 8.

中文讲解

复述:若 R⁹ 大于 R⁸,问题仍然不可能;否则将出现荒谬的结论——RH 大于 R⁸。

讲解:这一句承接上文关于 Rⁿ 与 R⁸ 比较的讨论,是上一段推理链的收束。作者采用归谬法(reductio ad absurdum):假设问题在 R⁹ > R⁸ 时居然可能,则会推出 RH > R⁸ 这一与已知前提(RH ≤ R⁸)矛盾的荒谬结果。因此在 R⁹ > R⁸ 的情形下,问题必然不可能。注意此处 R⁹、R⁸ 是同一种长度 R 在两种不同配置(第九次与第八次排列,或两种被比较的状态)下的取值,而 RH 是由几何关系推出的衍生量。短句之内先用"impossible"封死一种情形,再用"absurdité"回扣到先前的约束,是作者标准的三段式:条件陈述—反证—封闭结论。

补充说明

本句中"R 9"与"R 8"沿用原文以空格分隔上标的版式,含义对应 R 的第九、第八个状态值;RH 是同一几何构造中的衍生长度,它与 R⁸ 的大小关系是本节论证的核心约束。

第2段(P0260)

原文复述

COROLLAIRE I.

中文讲解

复述:## 推论 I。

讲解:这是本节第一个推论的小标题。它从前文对 Rⁿ 与 R⁸ 关系的逐情形分析过渡到对"问题可解"条件的提炼,正式宣告下面的命题将以更精炼的形式给出问题可解/不可解的充要判据。

第3段(P0261)

原文复述

Il faut donc que la puissance C aye plus grande raifon au poids donné, que la

中文讲解

复述:因此,必须使动力 C 对给定重物的比,大于线段 RP 对 RP 与 CF 二者合起来的比——

讲解:本句是 Corollaire I 的前半部分,开篇的"Il faut donc"把上一节的分析收束为一个必要条件:动力 C 与重物的比值,要大于 RP 与 RP+CF 的比值。这是将上一段复杂的几何比较翻译为一个代数/比例的不等式。注意此处用"raison"(比、比例),而不是简单的长度比较——作者意在用比例关系刻画问题可解的边界。句子在此处被排版跨页中断,因此"que la"作为悬垂结构,留待下页续接。

补充说明

“raison"在此按 17 世纪法语含义理解为"比、比例”(ratio),相当于现代 ratio 的意思;“poids donné"是题目预设的给定重物;“puissance C"中 C 是力的施加点/作用点。

第4段(P0262)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

复述:## 力学论。

讲解:这是位于第 41 页页首的版心栏外标题(running head),并非正文小节标题,仅作为版面识别的页眉出现,对论证内容无新信息。

第5段(P0263)

原文复述

ligne R P aux deux enfemble RP & CF, autrement le Probleme fera impoffible. Mais lapuissance Ceftanteefgale au poids donné, ou plus grande, le Probleme fera toufiours poffible; car alors RH fera efgale à RP, ou moindre; & partant toufiours moindre que R 8. ce qui est facile à demontrer.

中文讲解

复述:——即大于线段 RP 对 RP 与 CF 二者合起来的比,否则问题将不可能。但若动力 C 等于或大于给定重物,则问题必为可能;因为此时 RH 将等于或小于 RP,从而必小于 R⁸。这一点不难证明。

讲解:此句是上一句的续接,与 P0261 共同构成 Corollaire I 的完整命题,包含必要条件与充分条件两部分: (1)必要条件:若 C 与重物的比 ≤ RP 与 (RP+CF) 的比,则问题不可能; (2)充分条件:若 C ≥ 重物,则问题永远可能; (3)证明思路:当 C ≥ 重物时,由几何关系推出 RH ≤ RP,再由前节确立的 RP ≤ R⁸,链式得到 RH ≤ R⁸,从而避免前段的归谬情形。 “ce qui est facile à demontrer"是作者常用的简短收尾语,提示读者证明路径明确但不展开细节,让本推论成为可独立援引的结论。 从论证功能看,Corollaire I 将前文繁复的几何比较压缩成两条简洁的不等式,使后面的 Corollaire II 可以直接引用"问题可解"这一结论。

补充说明

“RH sera efgale à RP, ou moindre"与"partant toufiours moindre que R 8"是链式不等式 RH ≤ RP ≤ R⁸ 的口语化表述;“impoffible"与"poffible"分别为"impossible”、“possible"的 17 世纪拼写。

第6段(P0264)

原文复述

COROLLAIRE II.

中文讲解

复述:## 推论 II。

讲解:这是本节第二个推论的小标题。它开启了一个与 Corollaire I 完全不同的论题:不再讨论问题可解的代数条件,而是转向几何事实——无论动力大小如何,两根"chordes”(绳索)永远不会落在同一直线上。

第7段(P0265)

原文复述

Il est clair auffi que les chordes ne viendront jamais en vne même ligne droite, quelles que puifent eftre les puifances C & R. Car d’autat que la ligne CA. H touche le cercle au deffous de la ligne CR, il arriuera tousfours que le point A qui est dans la ligne FA, (laquelle paffe entre C & R, par fupposition) fera au deffous de la ligne CR, & partant les chordes feront l’angle CAR au deffous de la ligne CR: ce qui arriuera de même en toute autre position de la puiffance R, O ou Q. &c.

中文讲解

复述:同样清楚的是,无论动力 C 与 R 取何值,两根绳索永远不会落在同一直线上。因为既然切线 CA·H 在直线 CR 的下方与圆相切,那么位于直线 FA 上(按假设 FA 在 C 与 R 之间通过)的点 A 必将在直线 CR 之下,从而两绳必在直线 CR 之下形成角 CAR;这在任何其他位置的力 R、O 或 Q 等处同样会发生。

讲解:本推论的核心主张是一个纯粹的几何不可能性:两根承担重物的绳索无论力如何调节,永远共线。作者的论证链为: (1)切线 CA·H 切圆于 CR 之下一侧(由前文几何构造决定); (2)按假设,FA 是穿过 C 与 R 之间的直线,因此位于 FA 上的点 A 必位于 CR 之下; (3)于是以 A 为角顶的角 CAR 必然出现在 CR 之下; (4)R、O、Q 等是动力作用点的其他可能位置,论证对它们都成立。 作者用"auffi”(同样)把本推论与 Corollaire I 平行放置——前者给代数判据,后者给几何不可能性——使本节同时涵盖"什么时候可能"与"什么永远不会发生"两类断言。容易误解之处:“chordes"在此是力学意义上的绳索(cordes),不是几何上"弦"的现代含义;“touche le cercle"是切线接触圆之意;O、Q 是与 R 同类的其它动力作用点代号,并非字母 O 和 Q 本身。

补充说明

“FA paffe entre C & R"是本推论成立的几何前提——它把 A 锁定在 C 与 R 之间,从而与切线位置配合推出 A 必在 CR 之下;“O ou Q. &c.“是同类情形枚举,不展开。

第8段(P0266)

原文复述

ADVERTISSEMENT.

中文讲解

复述:## 附注。

讲解:这是 Corollaire II 之后的小标题,开辟一段对前文边界条件的附注,提示读者若将模型由"绳索"改为"支点"则切线应改取另一侧,但作者声明此情形不在本书讨论范围内,引导读者参看其另一部著作。

第9段(P0267)

原文复述

Si les puifances C,R deuoient fouftenir le poids auec des appuis, & non pas auec des chordes, il faudroit mener la ligne touchante le cercle, de l’autre part au deffus de la ligne CR. Mais cette confideration n’eft pas vtile à noître deffein; & on en trouuera la folution dans nos Mechaniques, auec plusieurs autres chofes fur ce fubjeet.

中文讲解

复述:若动力 C、R 须以支点而非绳索来承重,则应自另一侧在直线 CR 之上作圆的切线。但这一考虑对我们的目的无用;其解法连同本主题的其他若干问题,可见于我们的《力学》。

讲解:本附注完成两件事:(1)标明 Corollaire II 中"切线在 CR 之下"的选择是依赖于"用绳索而非支点"这一前提的——若改用支点承重,切线应取 CR 上方一侧;(2)声明作者刻意将支点情形排除出本论题,把读者引向作者的另一部著作《Mechaniques》以寻找该情形及其相关问题的解答。 从结构上看,这是作者用附注限定前文结论适用域的标准做法:先补全对偶情形以示学识完整,再以"本论不取"收束,使 Corollaire II 的"切线在下方"成为被自觉框定而非偶然遗漏的结论。“nos Mechaniques"提示作者另有同名著作(或其前一作)专门讨论这类问题。

补充说明

“appuis"与"chordes"构成承重方式的二分:前者是刚性支点,后者是柔性绳索——这是 17 世纪静力学的基本分类;“nos Mechaniques"在原文中以复数形式出现,提示作者另有一部或多部相关著作,本附注不展开其内容。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本小节无图、无脚注;P0262 “## Traité de Mechanique.” 是第 41 页的版心页眉,作为版面标识出现;三个小标题(COROLLAIRE I / COROLLAIRE II / ADVERTISSEMENT)以及附注 P0267 共同构成本节的内部结构边界。附注 P0267 起到对 Corollaire II 适用域的限定作用,并指引读者参看作者的《Mechaniques》。

💡 本节核心要点

  1. P0259 通过归谬法封闭 R⁹ > R⁸ 这一情形的问题可解性:若问题可解则 RH > R⁸,与既有约束矛盾。
  2. Corollaire I 给出问题可解的两条判据:必要条件是动力 C 与重物之比大于 RP 与 (RP+CF) 之比;充分条件是 C ≥ 重物。
  3. Corollaire I 的证明路径是链式不等式 RH ≤ RP ≤ R⁸,由几何关系与上一节的 R⁸ 上界约束共同推出。
  4. Corollaire II 给出与 Corollaire I 平行的几何不可能性:两根绳索无论动力大小如何,永远不会共线,理由是切线 CA·H 在 CR 之下、A 又被假设位于 C 与 R 之间。
  5. Corollaire II 的论证对 R、O、Q 等其它动力作用位置同样成立。
  6. ADVERTISSEMENT 限定 Corollaire II 的适用域——若改用支点而非绳索承重,则切线应取 CR 上方一侧,但此情形留待作者的《Mechaniques》处理。

🔑 关键术语

  • puiffance (puissance):动力、作用力;本节中 C 与 R 是两个动力作用点,C 同时被用作力的代号。
  • chorde (corde):承重的绳索;与 “appui”(支点)构成 17 世纪静力学中两种基本承重方式的对照,本节默认采用绳索。
  • poids donné:题目预设的给定重物;Corollaire I 中的比值关系和充分条件都以它为基准。
  • ligne touchante (le cercle):与圆相切的切线;Corollaire II 中切线 CA·H 在 CR 之下,是论证"绳不共线"的几何关键。
  • Probleme:本节所讨论的静力学构造问题;Corollaire I 给其可解性判据,Corollaire II 给其几何上的不可能性。
  • raison:比、比例(ratio);Corollaire I 用 “plus grande raison” 表述比例上的严格大于,而非简单的长度比较。

s49 [描述性拆分] SCHOLIE V

第1段(P0268)

原文复述

SCHOLIE V.

中文讲解

这是 Scholie V(小注五)的标题。它标志本节正式开启一个新的小注段落,按照 17 世纪几何—力学著作(如 Roberval 的《Traité de Mechanique》)的体例,Scholie 通常是对前文命题的补充说明、应用或附加例题,而不再单独提出需要证明的新定理。本节的内容是把前面 Scholie IV(或前一个 Scholie)的结果应用到一类具体问题上。

第2段(P0269)

原文复述

PROBLEME.

中文讲解

这是 ‘PROBLEME’(问题)的子标题。在 Scholie 之内又另立一个具体问题(problème),表明接下来作者要解一个具体的作图/求解题,而非证明一般命题。这与 17 世纪教科书中常见的「在 Scholie 内附问题并给出分析(resolution)与综合(composition)」的写法一致。

第3段(P0270)

原文复述

Les deux puifances estant données, & leurs lieux, & le poids donné, & vne ligne parallele à la ligne de direction du même poids : trouver le lieu du poids, & les chordes par lefquelles les deux puifances données le fouftiendront. Mais il faut que des trois, fcauoir du poids & des deux puifances, deux enfemble furpaffent l’autre, par le Corollaire du 2. Scholie de la 3. proposition.

中文讲解

本段陈述 Scholie V 所要解决的问题的完整条件与求解目标。给定条件有四项:(1) 两个 ‘puifances’(力/动力,原文印刷用长 s,OCR 呈 f 为 ‘puifances’,即 puissances);(2) 这两个力的作用点(’leurs lieux’);(3) 所悬重物的重量(’le poids’);(4) 一条与该重物的方向线(’ligne de direction’,即重力方向)平行的线(此处记作 C 8,详见下文)。求解目标是:(a) 重物的悬挂位置(即重心 A 应在何处);(b) 两条绳(‘chordes’,即 ‘cordes’,吊索)——也就是两力所沿的拉线 CA 与 QA。作者最后给出一个必要条件:在重量与两个力这三者中,必须有任意两者之和大于第三者,这一条件由第三命题第二个 Scholie 的推论(Corollaire)所保证。换言之,若三力之和不满足三角不等式,则根本构不成平衡,问题无解。这一句是本段的关键限定,它把后面的解法限定在「几何上能构成三角形」的合法情形。

补充说明

本段内的术语关系:’ligne de direction du poids’ 指重物方向线,即垂直向下的铅垂线;‘chordes’ 指两力作用于重物的绳索;‘Corollaire du 2. Scholie de la 3. proposition’ 指本著作前一命题之 Scholie 的推论,三角形两边之和大于第三边是构造可能性的前提。

第4段(P0271)

原文复述

Apres le fecond Scholie cy-deffus, cette Proposition n’a aucune difficulté à Car en la figure qui est la même qu’au par auant, si les puifances font C,Q données & pofées en leurs lieux; & la ligne C 8 donnée parallele à la ligne A F qui est la ligne de direction dupoids donné A; le triangle F C B fera donné en effetpece, d’autant que fes trois coffez font homologues au poids & aux deux puifances données, fauoir le cofté C B au poids A, CF à la puissance Q: & F B à la puissance C: partant les trois angles feront donnez. Mais le cofté C F eft donné par position, eftant perpendicularaire du point donné C fur la ligne C 8 donnée, & parallele à la ligne de direction A F: donc puis que l’angle F C B eft donné, la ligne C B fera donné par position: Or la ligne QB eft perpendicularaire du point donné Q fur la ligne CB; partant le point B fera donné, & la ligne C B fera donnée de grandeur & de position: & la ligne C Fauffi donnée de grandeur & de position: & la ligne FA qui coupera la ligne QB au point A: & les chordes CA & QA feront données, &c. En fuitte de cette Analyse ou refolution, la composition du Probleme n’eft que trop facile, fans que nous nous y arreftions dauantage.

中文讲解

本段是问题第一情形的分析(resolution/分析解法)。作者承接前一个 Scholie(’le fecond Scholie cy-deffus’)的结论,宣称本命题再无困难,并按「已知→求未知」的顺序逐步推演。具体步骤可概括为:(1) 力 C 与力 Q 的作用点已知;(2) 线 C 8 已知且与重物方向线 AF 平行;(3) 在此作图下,三角形 FCB 三边与给定的三力(即重量 A、力 Q、力 C)成比例——‘homologues’——也就是说 FCB 是一个「形状已定」(‘donné en espèce’,in specie)的三角形,三内角亦随之确定;(4) 因 C 已知且 C 8 已知,故从 C 作 C 8 的垂线 CF 也就「按位置已知」(‘donné par position’),且此 CF 平行于 AF;(5) 由角 FCB 已知,得 CB 按位置已知;(6) 又 Q 已知,QB 为从 Q 到 CB 的垂线,故 B 点亦给定,同时 CB、CF 的长度与位置均已确定;(7) 直线 FA 与直线 QB 相交于 A,从而 A 即为重物的悬挂点,而绳 CA、QA 自然得到。最后作者总结:经此 resolution 之后,composition(综合作图)已极易,故不再赘述。这一段的关键论证在于:把「三力平衡」翻译成「构造一个边长比例与三力相同的三角形」,然后用位置与方向已知的边逐步钉死整个图形——这是 17 世纪静力学(Stevin 之后)的标准做法。

补充说明

图中几何关系:C 8 为题目给出的、与重物方向线 AF 平行的辅助直线;CF 自 C 向 C 8 所引之垂线,亦与 AF 平行;’triangle FCB’ 的三边 FC、CB、FB 分别与力 Q、重量 A、力 C 同比例,因而三角形在相似意义下完全确定,这是把静力平衡化为三角形构造的核心手法。

第5段(P0272)

原文复述

Si les puifances font C,R données & pofées en leurs lieux; & la ligne C 8 comme auparauant; le triangle FCI ayant les trois cottez homologues, fcauoir,

中文讲解

本段是问题第二情形的开端,把第一情形中的力 Q 换为另一个力 R,其余条件(力 C 的位置、辅助线 C 8 等)保持不变。作者预告将要构造三角形 FCI,且其三边将再次与重量 A、力 C、力 R 成比例(‘homologues’),与前一段 FCB 三角形作同构处理。这是把问题推广到「第二个力可任取」的通用形式。

第6段(P0273)

原文复述

C iii

中文讲解

本段是页面底部的「印刷折标」(signature / catchword),记作 C iii,表示下一折(即下一个对开张)从 C 第三个叶(iii)开始。这是 17 世纪书籍装订和排版的常见版面标记,对正文内容没有解释意义,仅起导航作用。

第7段(P0274)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段是英文全字母句(pangram),包含全部 26 个英文字母,常被用作字体展示或排版测试。结合上下文与版式(夹在折标 ‘C iii’ 与下页页眉 ‘Traité de Mechanique’ 之间),它显然是 OCR 流水线在版心空白处错误识别的填充文本,并非作者所写的论说内容。处理时应视作版面噪声,不承担论证功能。

第8段(P0275)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

本段是第 42 页的页眉(running header),以 Markdown 风格的 ‘#’ 起始,显示本书的总名《力学论》(Traité de Mechanique)。页眉属于版面元素,不属于正文论述,仅起标识作用。

第9段(P0276)

原文复述

C I au poids A, F I à lapuissance C, & C F à la puissance R, fera donné en espèce ; donc les trois angles feront donnez, & le cofté C F est donné par position, eftât perpendiculaire fur C 8, donc C I fera donné par position, puis que l’angle F C I est donné; & R I perpendiculaire du point donné R fur le cofté C I sera donnee, & le point I donné, & la longueur de C I, & de CF, & F A qui coupe la ligne R I au point A, &c. la composition n’a aucune difficulté.

中文讲解

本段是问题第二情形的完整分析,继续上一段未说完的句子。论证与第一情形完全平行:三角形 FCI 的三边与三力(CI ↔ 重量 A、FI ↔ 力 C、CF ↔ 力 R)成比例,故三角形 FCI 在相似意义下形状已定,三角皆知;CF 自 C 向 C 8 作垂线、按位置已知;由此得 CI 按位置已知;又 R 已知,RI 为自 R 向 CI 所引之垂线,故 I 点确定,CI、CF 的长度均已固定;最后由直线 FA 与直线 RI 相交得 A——即所求重物悬挂点。作者以’la composition n’a aucune difficulté’(综合作图毫无困难)一句作结,呼应第一情形的结论,强调解法具有通用性。

补充说明

本段与 P0271 的论证结构一一对应,可视为同一论证的’换字母’复制:FCB→FCI,Q→R,B→I;这暗示作者认为只要把第二个力的名称换掉,论证即可类推,因此无须为每一种力重写完整分析。

第10段(P0277)

原文复述

Les autres cas ne changent ny la refolution, ny la construction, & la condition du Plobleme fera caufe que des trois lignes homologues au poids & aux deux puifrances, on pourra toujours former vn triangle qui feruira à la composition.

中文讲解

本段是 Scholie V 的收束句,宣称其余情形(’les autres cas’)既不改变分析(resolution),也不改变作图(construction)。其逻辑理由是:题目条件——任意两者之和大于第三者(参见 P0270 中引用的推论)——保证了三力总可以构成一个三角形,而这个三角形即可作为综合作图的模板(‘on pourra toujours former vn triangle qui ser uira à la composition’)。换言之,本节的一般结论是:只要满足三角不等式,Scholie IV(或其前一 Scholie)所给的解法在所有情形下都通用,作者因此无须逐一枚举。这一句既完成了从「特例」到「一般」的论证闭合,也为读者指明:之后若再遇类似题目,可直接套用本节的三角形—比例法。

补充说明

本段出现的 ‘Plobleme’ 是 ‘Probleme’(问题)的 OCR/印刷异体拼写,应按上下文理解为 ‘Probleme’。‘puifrances’ 同理读作 ‘puissances’。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节附加材料概览:1) 页面折标 P0273(‘C iii’)为 17 世纪书籍常见的版心折页导航标记,无内容含义;2) 页眉 P0275(‘Traité de Mechanique.’)标示本书总名,仅起版面标识作用;3) P0274 的英文 pangram ‘The quick brown fox jumps over the lazy dog.’ 系 OCR 在版心空白处误识所得,无正文含义。本节正文中未出现可辨认的脚注、插图说明或边栏注解。

💡 本节核心要点

  1. Scholie V 的核心任务:给定两力及重物、并给一条与重物方向线平行的辅助线,求重物悬挂位置 A 与两绳 CA、QA。
  2. 可行性条件:重量与两力三者中任意两者之和必须大于第三者(来自第 3 命题第 2 Scholie 的推论),三边才能构成三角形。
  3. 核心解法——「三角形—比例法」:构造一个三边与三力成比例(‘homologues’)的三角形,因三内角随之确定,结合已知点位置与已知辅助线,把三角形各边逐步钉死为「按位置已知」与「按大小已知」。
  4. 逐点推导顺序:以已知点 C(或力 C 作用点)为出发点向辅助线 C 8 作垂线 CF,得 CF 按位置已知;再由相似三角形得 CB(或 CI)按位置已知;再由另一已知力点 Q(或 R)作垂线钉死 B(或 I),从而确定 A 点。
  5. 一般性结论:只要三角不等式成立,无论第二个力取何名(Q、R 或其他),resolution 与 construction 均不改变;其余情形只是换字母的同构复制。
  6. 作者的处理姿态:分析(resolution)部分详细写出,综合(composition)部分则以「毫无困难,不再赘述」带过,体现 17 世纪教科书典型的 resolution/composition 二分写法。

🔑 关键术语

  • puifances (puissances):「力/动力」之义。在本节中专指悬挂系统中的两个主动力(如人手或绳端的拉力),与被悬重物(poids)相对;其作用点(lieux)是已知条件。
  • poids:「重物/重量」之义。在静力学语境中既可指数值上的重量,也可指被悬的物体本身;本节中以 A 标记其悬挂点。
  • ligne de direction:「方向线」之义。指重物所受重力方向所在的铅垂线,本节中以 AF 表示;题目所给的辅助线 C 8 与之平行,是构造三角形 CF(自 C 向 C 8 所作垂线)的依据。
  • chordes (cordes):「绳索」之义。本节中专指两个已知力分别作用于重物的两根拉线,即 CA 与 QA;求解目标之一即确定这两条绳的几何长度与方向。
  • homologues:「对应/成比例」之义。本节指三角形三边与三力(重物 A、力 Q/R、力 C)一一对应成比例,从而三角形在相似意义下完全确定;这是把力的平衡条件翻译为三角形构造的关键步骤。
  • donné en espèce:「形状已知」之义(亦写作 ’en effetpece’,为 OCR 异写)。指一个三角形或图形只差一个相似变换(即比例未定),但各角与各边的比例均已确定,故可由已知边逐步定位。
  • donné par position:「按位置已知」之义。在本节中表示一条线(或一点)虽长度未定,但方向与所在直线已由已知条件(如已知点、已知辅助线、平行或垂直关系)所锁定,可作为后续作图的基线。
  • resolution / composition:「分析/综合」之义。17 世纪几何方法论中的一对术语:resolution 把问题分解为已知条件,推出所求;composition 则由已知条件正向作图得到所求。本节先详细写出 resolution,对 composition 则一笔带过。
  • Corollaire du 2. Scholie de la 3. proposition:「第 3 命题第 2 Scholie 的推论」。本节引用此推论以保证「三力中任意两者之和大于第三者」这一必要条件;这是问题可解的几何前提。

s50 [描述性拆分] ADVERTISSEMENT

第1段(P0278)

原文复述

ADVERTISSEMENT.

中文讲解

本段仅为一个小节标题「ADVERTISSEMENT」(提示/说明)。它标志着本节进入对前述作图问题(关于方向线 FA、三角形 CFB/CFI、两条弦 chorde 及一支点 appuy 等情形)的附注性补充。作者在此标题下准备列举原构造中未能完全覆盖的几种边界情形,并补充处理方法,因此属于提示性引语,而非论证主体。

第2段(P0279)

原文复述

En ce Probleme il pourra arriuer qu’ayant trouuee la ligne de direction FA, elle paffera par le lieu de l’vne des puifances donnees. auquel cas cette puifance & le poids feront en même lieu, & la même puissance n’aura point befoin de chorde : mais il faudra qu’elle agiffe par vne ligne de direction perpendiculaire à l’vn des coftez du triangle CFB, ou CFI : fcauoir à celui qui est homologue au poids. Comme fi le lieu d’vne puissance eftant C, l’autre eftoit A, & qu’après auoir formé le triangle CFB ou CFI, la ligne de direction FA paffait par le lieu de la puissance A : il fandroit pofer le poids en A auec la puissance, laquelle en ce cas agiroit par la ligne de direction AB vers B, ou par la ligne de direction IAR vers R, felon que le triangle feroit CFB ou CFI. Quand à la puissance C, elle tireroit par la chorde CA. Il pourra auffi arriuer que la ligne de direction trouuée ne paffera pas entre les lieux des deux puifances donnees, mais au delà : auquel cas le Probleme fera impoffible par deux chordes, mais possible par vne chorde & vn appuy : comme nous demontrons en noître Mechanique. Enfin il pourra arriuer en la construction qu’ayant formé le triangle duquel les trois coftez ferôt homologues au poids & aux deux puifances , le cofté CB, ou celui qui part de la puissance C, & eft homologue au poids, eftant prolongé paffera par les deux puifances, comme fi l’autre puissance eftoit B : auquel cas du point B fur la ligne CB on effeuera la perpendiculare BA laquelle dans la ligne de direction FA donnera le lieu du poids A, & la chorde de la puissance B, fera BA. Que fi ce cofté qui part de la puissance C & eft homologue au poids, paffe au defius ou au deflous de la ligne menee aux deux puifances ; alors de l’autre puissance on menera fur le même cofté prolongé, s’il eft besoin, vne perpendiculare, laquelle coupera la ligne de direction FA, & donnera le lieu du poids.

中文讲解

本段是「ADVERTISSEMENT」下的主体论述,针对前文的方向线问题枚举四种可能出现的边界情形,并给出相应的作图与力学处理办法。作者按「方向线 FA 的位置」这一判别条件,逐次讨论:

第一情形:方向线 FA 恰好经过某一已知「puissance」(动力/力)所在的位置。此时该动力与「poids」(重物)同在一处,不再需要「chorde」(绳/弦)连接,但该动力必须沿一条垂直于三角形 CFB 或 CFI 中某一边的方向线起作用——具体是哪一边,要看哪一边「homologue au poids」(与重物对应)。作者随即给出具体例子:若一动力在 C,另一动力在 A,并已作出三角形 CFB 或 CFI,而方向线 FA 正好过动力 A,那么重物应当与该动力同置于 A,该动力沿方向线 AB(当三角形为 CFB 时)指向 B,或沿方向线 IAR(当三角形为 CFI 时)指向 R 作用;至于动力 C,则通过 chorde CA 来牵引。这一情形说明,当方向线过某一动力时,原本「两力加一重物」的体系退化为「一力带重物加上另一力通过弦牵拉」。

第二情形:方向线 FA 不落在两动力所在位置之间,而是落在它们之外。此时作者明确指出,问题用两条 chorde 无法解决,但可以用一条 chorde 加一个「appuy」(支点/撑点)解决,并提示在作者的「Mechanique」中已给出证明。这一句是典型的「限定—断言—指引」结构,把当前章节无法容纳的论证外推到另一著作。

第三情形:在作图过程中,已经构造出三边分别与重物及两动力相对应的三角形,而从动力 C 出发、与重物对应的那一边 CB 延长后恰好同时通过两个动力(即另一动力恰在 B)。此时的处理方法是:从 B 点沿 CB 线作垂线 BA,BA 与方向线 FA 的交点即为重物的位置 A,而动力 B 的 chorde 就是 BA。这里 BA 既是几何垂线又是物理上的弦。

第四情形:与第三情形相对,但那条与重物对应的边 CB 的延长线既不正好通过两动力,而是偏高(au defius)或偏低(au deflous)于两动力连线。此时改从另一动力出发,对同一条(必要时延长的)边作垂线,该垂线与方向线 FA 相交,交点即为重物所在。

本段的作用是补全前述「方向线在两动力之间」的标准情形之外的若干边界,提醒读者:在何种几何配置下,问题退化为「一力不必用弦」、或「不可能用两弦而须用一弦一支点」、或「重物位置由动力侧垂线与方向线相交确定」。作者的态度是穷举而简明的,并不进行新的力学推导,而是把读者引向既有规则与另一著作中的证明。

补充说明

段中反复出现的「homologue au poids」指三角形中「对应于重物的那条边」,并非现代意义的同调,而是旧法语中「按比例对应」的含义;它把三角形三边分别对应到「重物」与「两动力」上,从而边长之比等于力之比。P0279 末句「comme nous demontrons en noître Mechanique」明确将第二情形的证明指向作者的另一部著作《Mechanique》。

第3段(P0280)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

本段仅为一个小节标题「COROLLAIRE」(推论)。它标志着一段从前述规则直接派生出来的结论性论述即将开始,即对「方向线落在两动力之间」这一标准情形作几何上的进一步刻画。

第4段(P0281)

原文复述

Quand donc la ligne de direction trouuee paffe entre les lieux des deux puifiances donnees, le triangle de la construction eftant C F B, ayant l’angle F C B aigu, il est clair que la figure de quatre cotez C F B A eft inscriptible en vn cercle, partant les chordes C A, & A B Q feront angle aigu au point ‘A au deflous des deux puifances. Que fi le triangle de la construction eftoit rectangle, comme C F A, ce qui arrieroit fi le lieu d’vne puissance eftant C, l’autre lieu eftoit quelque part dans la ligne A O3, & le poids & les deux puifances homologues aux trois cotez d’vne triangle rectangle ; alors les

中文讲解

本段是「COROLLAIRE」下的具体推论,由 P0279 的标准情形派生而来,但原文在此页被截断,末尾「alors les」未完,需要参照后续页面才能完整理解。

就已给出的内容看,作者首先限定条件:当方向线落在两已知动力所在位置之间,并且作图三角形为 CFB、其中角 FCB 为锐角时,得出一个明确的几何结论——四边形 CFBA「inscriptible en vn cercle」(四点共圆)。由此推出,两条 chorde 即 CA 与「A B Q」(疑为 AB,因 Q 在此处可能是印刷或 OCR 标记)将在点 A 处形成一个锐角,并且这个锐角位于两动力所在位置之下(au deflous des deux puifances)。这一步用的是「圆内接四边形对角互补」的逆命题:若四点共圆,则 A 处所对的圆周角与 C 处所对者互补;当 FCB 为锐角时,A 处自然成锐角。作者借此说明在此配置下,重物点 A 处的两条弦之间夹角是锐角,且在两动力所在水平线之下。

随后作者进入另一种情形:当三角形本身为直角三角形(如 CFA),并相应地把第二动力的位置落在某条「AO3」线上,而重物与两动力分别对应一直角三角形的三边时——此句未完,应为后续引出「此时……」的进一步结论。读者应把本段理解为:作者在已知「四点共圆」性质之后,准备进一步比较钝角、直角两种三角形配置对 chorde 夹角的影响。

本段在小节中的功能是:对 P0279 第一种标准情形(方向线在两动力之间)从「作图三角形为锐角三角形」这一特殊情形出发,给出可由初等圆几何直接判定的夹角性质。

补充说明

P0281 在当前页面被截断,末尾的「alors les」尚未写完;因此对该直角三角形情形下的具体结论只能留待后续页面补全。段中的「AO3」保留了原文记号,疑指正文中某条标号为 O3 的辅助线或延长线,本节未给出其定义。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节位于第 42 页,标题分别为「ADVERTISSEMENT」(提示)与「COROLLAIRE」(推论)。P0279 在主体提示中显式引用作者的另一部著作《Mechanique》以处理「方向线落在两动力之外」的不可能情形;P0281 的推论部分在当前页面被截断(末句「alors les」未完),需结合后续页面才能完整理解直角三角形情形下的结论。本节无图表、无脚注。

💡 本节核心要点

  1. 作者在「ADVERTISSEMENT」下列举方向线 FA 与两动力位置关系的四种边界情形,作为对前述标准作图的补充。
  2. 第一种情形:方向线恰过某一动力时,该动力与重物同置,不再需要弦,但仍须沿与重物对应的那一边的垂线方向作用。
  3. 第二种情形:方向线落在两动力所在位置之外时,问题用两弦不可解,但可用一弦加一支点解决,证明引自作者《Mechanique》。
  4. 第三与第四种情形:当与重物对应的三角形边 CB(从动力 C 出发)延长后正好通过两动力或仅偏离两动力连线时,重物的位置由另一动力处所作垂线与方向线 FA 的交点确定。
  5. 在「COROLLAIRE」中作者得出:当标准情形下三角形 CFB 的角 FCB 为锐角时,四边形 CFBA 四点共圆,因而重物点 A 处两弦所成夹角为锐角,并位于两动力之下。
  6. P0281 的推论在直角三角形情形处被当前页面截断,相关结论有待后文补全。

🔑 关键术语

  • ligne de direction (方向线):本节中指作者在前文求出的、通过 F 点的方向线 FA;其位置(是否穿过某一动力、是否落在两动力之间)是本节各种情形的判别依据。
  • puissance (动力/力):施力点,对应三角形中的某一条边;本节区分两个给定动力 C 与 A(或 B)的位置关系以决定是否需要 chorde。
  • poids (重物):被悬吊或被牵拉的物体,其所在位置由方向线与相应垂线的交点确定;重物所在点 A 处的两条弦 CA、AB 即为力学作用的传力路径。
  • chorde (弦/绳):动力与重物之间的连接绳;在第一情形下若动力与重物同置则不再需要弦;它在本节中同时充当几何线段,可参与四点共圆等几何性质。
  • appuy (支点):P0279 第二情形所引入的替代方案;当前情形下两弦无法解决问题,故改用一弦加一支点解决,证明见作者《Mechanique》。
  • homologue au poids (与重物对应的那一边):指三角形三边中按比例对应于重物的那一条边;作者据此判断动力应沿哪一边的垂线方向作用,或从哪一边出发延长以确定重物位置。
  • inscriptible en vn cercle (可内接于圆/四点共圆):P0281 中作者用于判别锐角夹角的工具:当四边形 CFBA 四点共圆时,由圆周角互补关系可得 A 处夹角为锐角并位于两动力所在水平线之下。

s51 [描述性拆分] SCHOLIE VI

第1段(P0282)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本条目是出现在第 42 页页面顶端的占位字符串,与本小节正文无关,亦非作者原文;它显然是页面栏外或 OCR 套版留下的版面标记,仅起到分隔页面边界的作用,不携带任何论证信息。

补充说明

该占位符在小节首尾两页顶部各出现一次(P0282 与 P0289 同形),用于标定本节在原书中的物理位置。

第2段(P0283)

原文复述

Traité de Mechanique.

中文讲解

小节首行法语标题「Traité de Mechanique」(《论力学》/《力学论》)。它点明本节所属的著作语境为一本 17 世纪法语力学专论,下文紧接着是一段关于几何构造、绳索与角度关系的论述,并由此过渡到对 Proposition III 之假设的附释(SCHOLIE VI)。

补充说明

此标题独立成行,无副标题;按 P0286 自述「noître Mechanique」即指同一本著作。

第3段(P0284)

原文复述

33

中文讲解

页码「33」,属于纯版面标记,位于页面顶部或底部,用于标定物理页序;本条目不含任何论证内容。

第4段(P0285)

原文复述

chordes CA, & AO feroient l’angle droièt C A O au poinèt A au deffous des deux puifances. Enfin fi le triangle de la construction eft C F I ayant l’angle F C I droièt ou obtus, la figure de quatre cottez C F A I fera infcriptible en vn cercle, partant l’angle C A I efgal à l’angle C F I, fera aigu; & par confequent l’angle C A R compris par les chordes CA & AR fera obtus au defous de la ligne C R menee d’vne puissance à l’autre. Donc en tous cas les deux chordes font toufiours vn angle, & jamais ne concurrent entre-elles directement, & l’angle qu’elles font, auquel eft le poids, eft toufiours au deffous de la ligne droiète menee d’vne puissance à l’autre.

中文讲解

本段以小写「chordes CA」起句,说明它是前一页某句的延续:当弦 CA 与 AO 在 A 点与方向线相交时,会在 A 点、于两动力之下形成直角 ∠CAO。继而作者进入分类讨论的最后一支——考察「构造三角形 CFI」。若 ∠FCI 为直角或钝角,则四点 C、F、A、I 共圆(la figure de quatre costez C F A I sera inscriptible en vn cercle);由圆内接四边形对角互补可得 ∠CAI 等于 ∠CFI,从而为锐角;由此,弦 CA 与 AR 所夹之 ∠CAR 必然为钝角,且位于连接两动力之直线 CR 之下。

作者由此汇拢各种情形,给出本段的核心普遍结论:「Donc en tous cas」——无论如何,两条弦始终构成一个角,绝不会直接相遇(即共线);它们所夹的角(即重物所在的角)始终位于连接两动力之直线的下方。这一结论为接下来 SCHOLIE VI 中关于「角必须为锐角」之假设的合法性证明铺平道路。

补充说明

「inscriptible en vn cercle」(内接于圆)是当时几何论证的关键手段;「concurrer entre-elles directement」指两弦共线相交;「angle auquel eft le poids」即「重物所在的角」,提示读者此处讨论的角度关系本质上是确定重物平衡位置的几何约束。

第5段(P0286)

原文复述

La construction de ce Probleme, fes determinations, & tous fes cas font démonfrez plus au long en noître Mechanique.

中文讲解

作者向读者声明:本问题的几何构造、各类判别及所有情形之更详尽的证明,见于「我们的《论力学》」(noître Mechanique)中。这是典型的导引式旁注,作用是避免在小节正文中重复较长的几何论证,同时提示完整论证可在同书主体中找到。本句上承 P0285 的分类结论,下启 SCHOLIE VI 的反证法讨论。

补充说明

「noître Mechanique」即 notre Mécanique,17 世纪法语古拼法;指本节所属的同一著作本身。

第6段(P0287)

原文复述

SCHOLIE VI.

中文讲解

本节标题「SCHOLIE VI」(第六个附释 / 附注)。它开启一个新的独立论题:为 Proposition III 开头所作的假设——「角 CAF 为锐角」——提供正当性证明,因此具有「补全论证前提」的功能。

第7段(P0288)

原文复述

Au commencement de la troifiefme Proposition nous auons fuppofé que l’angle C A F fut aigu: ce que nous auons fait, d’autant que des deux angles que les cordes font auec la ligne de direction F A, l’vn doit toufiours eftre aigu, autrement tous deux feroient obtus, ou l’vn droiêt & l’autre obtus, ou tous deux droits. Or tous deux ne peuuent pas eftre obtus, les chordes eftant parfaitement flexibles, comme nous les fuppofons. Car fi l’vne des chordes eftoit A Y faifant l’angle obtus F A Y, & l’autre chorde A T faifant l’angle obtus F A T, le poids eftant A, & les puiffances Y, T, lors par la commune cognoiffance, tât s’en faut que les puiffances auec leurs chordes fouftinffent le poids A, qu’au contraire elles le tireroiêt à bas. Il en fera de mefme fi l’vn des angles eft droiêt, & l’autre obtus. Partant toute la difficulté reuient là, à fcaoir fi tous les deux angles que les chordes font auec la ligne de direction FA, peuuêt eftre droits, auquel cas les deux chordes feroient en ligne droiête l’vne auec l’autre, par la 14. Prop. du 1. d’Euclide, ce qui eft impoffible: Car, fi faire fe peut, foit l’vne des chordes C F, l’autre Q F, le poids F, & les puiffances C Q, les deux angles C F A, & Q F A eftant droits à la ligne de direction F A, & que les puiffances C, Q fouftiennêt le poids F fur la chorde droiête C F Q. Alors, par le 4. Scholie precedent eftant donné le poids F, & fa ligne de direction F A, auec les lieux des puiffances C, Q, on pourra dâs la ligne FA, trouver le lieu où le poids F eftant pofé fera fouftenu fur deux chordes par deux puiffances, defquelles l’vne fera fi grande que l’on voudra, mefmes plus grande que les deux C, Q prifes enfemble, lefquelles on pretend fouftenir le poids A. Soit donc ce lieu V, auquel le poids eftant pofé foit fouftenu fur les chordes C V, Q V par deux puifsances, defquelles l’vne, comme 4, foit tant de fois qu’on voudra plus grande que les deux C, Q prifes enfemble. Or les chordes feront angle au deffous de la ligne C Q par le 2. Corollaire du 4. Scholie precedent, lequel angle foit C V Q. Donc les puiffances 4, Q qui fouftiennent vn poids par les chordes C Q & Q V lefquelles font angle au point V, feroient beaucoup plus grandes que les puiffances C, Q qui fouftiennent le mefme poids fur les chordes C F & F Q pofee en ligne droiête, ce qui eft abfurde, par le Coroll. du 3. Scholie de la 3. Prop. Et partant il eft auffi abfurde que les deux puiffances C, Q telles qu’on voudra, puisent fouftenir le poids F fur la chorde droiête C F Q. Ainfi les angles que les chordes font auec la ligne de direction du poids, ne peuuent eftre tous deux droits, ny tous deux obtus, ny l’vn droiêt & l’autre obtus; relte

中文讲解

本段是 SCHOLIE VI 的核心论证,作者以穷举反证法证明「两绳与重物方向线所夹的两角之中至少有一个必须为锐角」这一命题,从而为 Proposition III 开头所作的假设——角 CAF 为锐角——提供合法性根据。论证分四步进行:

  1. 命题框架的设定:在 Proposition III 开头曾假设 ∠CAF 为锐角;其理由是,两绳与方向线 FA 所夹的两个角中,至少必有一个为锐角;否则就只有三种可能——两角皆钝、一角直角另一角钝、两角皆直角。

  2. 排除「两角皆钝」:若 ∠FAY 与 ∠FAT 皆为钝角(重物在 A,动力在 Y、T),由于绳被假设为「完全柔软」(parfaitement flexibles),其力学性质只能是「拉」而不能「顶」,于是动力非但不能托住重物,反而会把它向下拉(tireroiêt à bas)。这是「par la commune cognoiffance」(常识)即可判定之事。

  3. 排除「一角直角、另一角钝角」:作者仅以一句「Il en fera de mefme」(情形相同)带过,说明该情形与「两角皆钝」一样不成立,论证结构上由前一步直接涵盖。

  4. 排除「两角皆直角」(最长部分,反证法):若两绳同时与方向线 FA 成直角,则两绳共线(依欧几里得《几何原本》第一卷命题 14,即「过直线上一点至多只能作一直线与之重合」)。设两绳为 CF 与 QF,重物在 F,动力在 C、Q,两角 CFA 与 QFA 皆为直角,C、Q 共同支撑位于直线 CFQ 上的重物 F。

    (a)由前述 SCHOLIE IV:给定重物 F、其方向线 FA 与动力 C、Q 之位置,可在直线 FA 上找到一点 V,使得重物置于 V 时可由两动力经两绳 CV、QV 支撑,其中一个动力可以任意大(甚至大于 C、Q 之和)。 (b)取此点 V,并设其中一动力(记作 4,因为古书中常以数字作代号代表一个具体量,此处代表「可任意大的那个动力」)远大于 C、Q 之和。 (c)由前述 SCHOLIE IV 的第二推论:绳 CV 与 QV 必在 V 点之下形成一个角(即 ∠CVQ),不会共线。 (d)然而按 SCHOLIE III 的推论可知:在 V 点以两绳成角支撑同一重物所需的两动力(4 与 Q),必远大于在直线 CFQ 上以共线两绳支撑同一重物所需的动力(C 与 Q)。 (e)这与假设「C、Q 足以在直线 CFQ 上托住 F」构成矛盾(abfurde / 荒谬),故「无论 C、Q 多大都能在直线 CFQ 上托住 F」亦不可能;因此两绳不可能同时与方向线 FA 构成直角。

综上,三种「非锐角」情形皆被排除;于是「两绳与方向线所夹两角中至少有一个为锐角」便成为唯一可能,而这正是 Proposition III 开头所作假设的根据。本段在论证链中的作用是:在主体几何论证进行之前,先用一个独立的「预备引理」保证其前提(角为锐角)确实可以成立,从而使得后续关于「直线 CR 在两动力之下、两绳在其上方成角、重物在该角内」的图景不可能因角度退化(钝角或直角)而失效。

末词「relte」为原文之残缺/排印讹字,本应作「reste」(剩下),引出即将得出的最终结论;本节正文在此处被截断。

补充说明

「noître」「eftoit」「droiête」「chordes」「puifances」「puifsances」「fouftinffent」「abfurde」「relte」皆为 17 世纪法语古拼法,分别对应 notre、était、droite、cordes、puissances、puissances、soutinssent、absurde、reste。「4」是文中用作占位的数字代号,意指「任意大的那个动力」;「tant de fois qu’on voudra」即「任意倍」,与「fi grande que l’on voudra」「meimes plus grande que les deux C, Q prifes enfemble」同义反复,目的在于让一动力无限大以触发反证中的矛盾。

第8段(P0289)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本条目是出现在第 43 页页面顶端的占位字符串,与 P0282 同形。它不是作者原文,而是页面栏外的版面标记,用于标定小节的物理结束位置;本条目不携带任何论证信息。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节含一条指向同书主体的导引说明(P0286「La construction … plus au long en noître Mechanique」),提示读者本节几何构造的完整证明见原书其余部分。P0288 内部多次回引前文已建立的结论作为反证法依据:4. Scholie precedent(前第四附注)、2. Corollaire du 4. Scholie precedent(前第四附注第二推论)、Coroll. du 3. Scholie de la 3. Prop.(第三命题第三附注推论)、14. Prop. du 1. d’Euclide(欧几里得《几何原本》第一卷命题 14)。这些内部交叉引用构成 SCHOLIE VI 反证法的全部支柱。P0288 末词「relte」疑为「reste」之讹,且段末被截断,对应的最终结论留给下一页。

💡 本节核心要点

  1. 本节的任务是为 Proposition III 开头「角 CAF 为锐角」这一假设提供合法性论证,是对该命题前提的补全。
  2. 作者采用穷举反证法,逐一排除三种「非锐角」情形:两角皆钝、一角直角另一角钝、两角皆直角。
  3. 「两角皆钝」与「一直角一钝角」由完全柔软的绳只能拉不能顶的力学常识加以排除。
  4. 「两角皆直角」由欧几里得《几何原本》I.14 与前文多个 Scholie 共同排除:若两绳与方向线均成直角则两绳共线;而此时若 C、Q 能托住共线绳上的 F,必导致其中一动力需任意大,与 SCHOLIE III 推论相矛盾。
  5. 由此得到「两绳与方向线所夹两角中至少有一个为锐角」的唯一可能,使 Proposition III 的前提获得成立根据。
  6. P0285–P0286 进一步把构造三角形的分类讨论收束为「两绳始终成角、绝不共线,重物所在之角总在两动力连线之下」的普遍结论,作为本附释的引子。

🔑 关键术语

  • Scholie:法文 scholie(附注 / 附释)。17 世纪几何与力学著作中常用于在命题(Proposition)之后给出补充说明或附加论证;本节 SCHOLIE VI 即该书中第 6 个此类附注,用以补全 Proposition III 的前提假设。
  • corde(chorde 古拼):「绳 / 弦」。本节中指悬挂或牵引重物的柔性绳索;其性质被假设为「parfaitement flexible」(完全柔软),即不能承受推力、只能承受拉力。这是本节排除「两角皆钝」情形的物理依据。
  • puissance:「动力 / 力」。指作用于绳之另一端、用于平衡或移动重物的力量;本节中记作 C、Q、Y、T 等。本节反证法的核心操作即考察某些动力能否任意大。
  • poids:「重物 / 重量」。本节中以 A 或 F 表示被两根绳悬挂、方向沿 FA 的物体;「poids A」「poids F」实质是同一物的不同记号。
  • ligne de direction:「方向线」。指重物在重力作用下所沿的铅直方向;本节以 FA 表示。两绳与该线的夹角即下文讨论的 ∠CAF、∠FAY、∠FAT、∠CFA、∠QFA 等。
  • 14. Prop. du 1. d’Euclide:欧几里得《几何原本》第一卷命题 14。本节援引以说明「若两条直线同时与第三条直线成直角,则二者必共线」(即过同一点在同一直线两侧各作一条与之垂直的直线,只能得到同一直线),是排除「两角皆直角」情形的几何根据。
  • Corollaire(推论):附注或命题后接的推论。本节 P0288 多次援引「2. Corollaire du 4. Scholie precedent」「Coroll. du 3. Scholie de la 3. Prop.」作为反证法的已知结论,体现了本节论证对前文结论的依赖性。
  • absurde(abfurde 古拼):「荒谬 / 矛盾」。本节通过推出与已知推论相违的结论来完成反证(reductio ad absurdum),这是 17 世纪几何论证中常用的方法。
  • Proposition III(troifiefme Proposition):本书的「第三命题」。本节 SCHOLIE VI 即是为该命题开头所作「角 CAF 为锐角」之假设提供合法性说明;因此本附释在结构上依附于 Proposition III。

s52 [描述性拆分] COROLLAIRE

第1段(P0290)

原文复述

Traiété de Mechanique.

中文讲解

此为页面级的著作大标题「Traiété de Mechanique」(《力学论》),用以标明当前所处文本的整部著作归属。它仅起版面标识作用,本身不参与论证,只让读者明白:以下一切出自一部以力学为题的论著,为本节乃至后文提供语境。

第2段(P0291)

原文复述

Donc que l’vn soit aigu, comme il a esté pofé au commencement de la 3. Proposition. Par la mefme raifon, on demonfrera qu’vn poids ne peut cftre fouftenu fur vne chorde droiète parfaitement flexible — quelles que foient les puifances qui tireront par les bouts de la chorde, & en quelque position que ce foit la mefme chorde — pourueu qu’elle ne foit pas vnie à la ligne de direction du poids. Ainfi, comme fi la chorde eft C A T, les puifances C, T & le poids A : les puifances C & T, quelles qu’elles foient, ne pourront fouftenir le poids A fur la chorde droiète C A T.

中文讲解

本段把第 3 命题开端处"夹角为锐角"的特例,推广为一个几何—力学上的一般性结论:凡不与所悬重物方向重合的完全柔软直绳,都不可能承托住任何重物。

  1. 前提援引:先承认命题 3 起始处所设定的锐角情形——它给出"柔软直绳上挂重物则几何上不成立"的原型。
  2. 类比推广:由此同一理由(par la mesme raifon),无论两端所施的牵引力有多大,无论绳索处于何种位置,只要它不"与重物的方向线相合”,柔软直绳就无法承托该重物。
  3. 命名示例:以三点 CAT 表示一根直绳,其上置重 A,两端受力 C 与 T;无论 C 与 T 取何值,都不可能在 CAT 保持为直线的条件下把 A 悬住。

这样,作者把命题 3 的锐角特例由特例提升为普遍命题:“柔软直绳上悬重"在数学上不可能。C、T 两个字母按当时通行做法标注力的施加点,A 标注重物所在;其排列既展示了几何关系,也对应于下文推论中将涉及的"两端让位、绳身伸长、绳身断裂"三种结局。本段因此为紧接着的 COROLLAIRE 准备好了严格的形式基础。

第3段(P0292)

原文复述

COROLLAIRE.

中文讲解

此为小节标题「COROLLAIRE」(推论/系),标志前段命题的证明已经完成,本节将给出由该命题直接推出的物理—工程层面的后果。它在文本结构上起承上启下的作用:上承 P0291 的几何—力学一般命题,下启 P0293 中以日常经验和工程事实所作的印证与解释。

第4段(P0293)

原文复述

Si vne chorde eft droiète & parfaitement flexible, & que fur icelle on pofe vn poids ou vne puissance telle qu’on voudra, la chorde ne pourra demeurer droiète : il faudra donc ou que les puifances qui retiennent la chorde par les bouts cedent, quelles qu’elles foient, ou que la chorde s’alonge, ou qu’elle rompe, fi elle n’elt infiniment forte. C’eft ce que l’experience fait voir tous les iours aux chordes, mefmes à celles qui ne font pas parfaitement flexibles, comme celles des infrumens de Mufique : encore qu’elles foient bandees auec telle forte qu’on voudra, toutefois vne puissance extremement petite les fait plier, & partant fonner. La mefme chofe fe voit aux Danceurs de chordes, defquels la chorde plie auffi-toft qu’ils font deffus, quoy qu’elle foit bandee auec de grandes forces, & que de foy-mefme elle ne foit gueres flexible. Nous voyons auffi la mefme chofe aux cheuaux qui font monter vn bateau fur la riuieres : lefquels, quoy que fouuent ils foient vn grand nombre & forts, ne peuuent faire venir en ligne droiète la chorde par laquelle ils tirent. Et pour empefcher que les chordes, qui font bandees & attachees à des arrefts, ne rompent à chaque coup, la nature a fait que toutes, ou la plufpart, font capables de s’alonger ; & ainfi, en cedant à la puiffance qui les tire, elles fe conferuent mieux. Et lors qu’elles font en tel eftat qu’elles ne peuuent plus s’alonger, pour peu qu’on les tire, elles rompent.

中文讲解

本段把 P0291 的几何不可能性翻译成一句直观的力学推论,并以日常经验和工程事实加以印证,结尾还给出一条关于"自然的设计"的解释。

  1. 推论核心(前两句):若一根绳是直的且完全柔软的(parfaitement flexible),其上无论置以何种重量或力,绳都不可能保持为直线;三种结局必居其一——① 两端牵引力让位(cedent,无论它们多大),② 绳索伸长(s’alonge),③ 绳索断裂(rompe),除非该绳无限结实(infiniment forte)。此即本节的形式结论。

  2. 经验印证(中间一长段):作者随即举三组由小到大的实例:

    • 乐器之弦:尽管绷得极紧(bandees auec telle forte qu’on voudra),极小之力即足以使其弯曲,并因此发声(faire plier, & partant sonner)。这说明即便是并不完全柔软的弦,在张紧状态下也无法保持直线。
    • 走索艺人(Danceurs de chordes):艺人双脚一落,绳便下弯,尽管绳本身已被大力绷紧且并非多么柔软(de foy-mefme elle ne foit gueres flexible)。
    • 拉船上行的马队:即便马匹众多且力大,也绝无法让牵引的绳索呈一直线。

    三例按"小力—人体重量—巨大畜力"逐级放大,意在表明无论牵引端的力量有多大,只要中间挂有重物或受力点,“柔软直绳承重必致弯曲"这条几何—力学不可能都会显化为物理上的弯曲。

  3. 工程—自然解释(末段):由此推出工程上必须解决的问题——若绷紧并固定于固着点(arrefts)的绳索毫无延展,则稍有冲击即断。为此,“自然"使几乎所有绳索都具备可伸长性:通过让位(cedant)于所受之力而保全自身(elles fe conferuent mieux)。然而一旦其伸长能力耗尽,再稍一施力,绳即断裂。

整段把"几何上不可能"转译为"物理上必然弯曲”,并以"无限结实"这一虚构的极限情形封闭一切例外,使结论在形式和物理上都不可动摇。它也是本节的高潮:解释了为何现实中直绳从来不在重物之下保持直线,并把"可伸长性"视为绳索存续的内在属性。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含两级标题:页面级大标题「Traiété de Mechanique」(P0290)标定整部著作;小节标题「COROLLAIRE」(P0292)标定本节为前命题的推论。P0291 中以 C A T 三点表示一根直绳及其中点所悬之重 A,并明确援引前文「3. Prop.」作为论据来源。本节无独立脚注、图表或边栏材料。

💡 本节核心要点

  1. 命题 3 的锐角特例被推广为一般命题:凡不与重物方向重合的完全柔软直绳都不能承托重物。
  2. 推论把几何不可能性翻译为三种物理结局——两端让位、绳索伸长、绳索断裂——三者必居其一,除非绳无限结实。
  3. 乐器之弦、走索艺人、拉船马匹三个由小到大的实例印证:无论牵引力多大,柔软直绳承重必致弯曲。
  4. 自然使绳索具备可伸长性以缓冲张力,从而避免绷紧之绳在小冲击下断裂。
  5. 伸长能力一旦耗尽,再施以小力绳索即断,使"无限结实"成为唯一能避免破坏的虚构极限。
  6. 本节结构为"命题—推论—经验印证—自然/工程后果”,把几何命题接入物理世界。

🔑 关键术语

  • chorde droiète & parfaitement flexible:直且完全柔软的绳索;本节论证的对象,亦为第 3 命题几何前提在物理上的对应物。
  • puiffance:力、动力;在本节既指绳索两端所施的牵引力,也泛指任何施加于绳上的力,与"poids(重物)“相对。
  • ceder:让位、退让;指牵引端在张力下退让,使绳索得以弯曲以适应所悬之重,是"三种结局"中的第一种。
  • s’alonger:伸长;“三种结局"中的第二种,被作者视为"自然赋予"的、绳赖以存续的内在属性。
  • infiniment forte:无限结实;作者用以封闭例外的虚构极限——只有无限结实的绳,才能在不弯曲、不伸长的前提下承受张力。
  • arrefts:固着点、止动器;绳索两端被固定的支点,常出现于乐器及牵引装置之中。
  • Danceurs de chordes:走索艺人;本节用作日常经验佐证,其体重足以使大力绷紧的绳索下弯。

s53 [描述性拆分] SCHOLIE VII

第1段(P0294)

原文复述

SCHOLIE VII.

中文讲解

这是第七条附注的标题,在原文中以独立标题形式出现,标志着一段新的论证或推论的开始。该位置相当于古代几何论著中的"附注”(scholie),用于补充主要命题之外的实用说明或操作建议。读者由此进入一段以工程实例为主的论述。

第2段(P0295)

原文复述

De ce que deffus on peut apprendre la fabrique d’vn infrument fort fimple, par le moyen duquel vne puiffance fouftiendra vn tres-grand fardeau. Car foient C, Q deux poulies, par deffus lefquelles paffe la chorde KCQE, aux deux bouts de laquelle foient pendus les fardeaux K, E, & foit la puiffance F tirant la chorde CQ par la ligne de direction FA perpendiculaire à la mefme chorde CQ. Il eft clair que, fi la chorde eft flexible aux endroits des poulies C, Q, & de telle nature qu’elle ne puiffe s’alonger, la puiffance F la tirant vers A la fera plier, & partant la faifant paffer par deffus les poulies fera monter les fardeaux K, E iufques à quelque interuelle. Mais fouvent cet interuelle eft fort petit, & la puiffance au commencement defcend beaucoup plus que les fardeaux ne montent: c’eft pourquoy pour faire monter les fardeaux bien haut il faudrait aller à plufieurs reprifes. Pour cette raifon cet iuftrument feruiroit mieux où il ne feroit befoin que d’arracher quelque corps qui tiendroit à vn autre, puifque fa principale force gift au commencement, ce qui eft requis en arrachant. Et pour empefcher que la chorde CQ ne s’alonge, ce qui principalement pourroit eluder la vigueur de l’infrument, on la pourra faire d’vne chaisne.

中文讲解

本段由前文推出一种简易机械的构造法,借此以小力支撑大重量。装置的几何布置是:两根滑轮 C 与 Q 之间跨过一条绳索 KCQE,绳的两端 K 与 E 各悬挂重物;施力点 F 在 CQ 一段的法线方向 FA 上拉绳。前提是绳索在 C、Q 处柔顺但不可伸长。一旦 F 朝 A 拉,绳就在 F 处折弯,并随拉拽绕过滑轮而将 K、E 两端的重物稍稍抬起。

作者强调一个关键观察:每次拉动所提升的高度往往很小,而施力端 F 下移的距离远大于重物的上升量,因此要让重物升到相当高度,必须反复施力多次。由此作者得出本节的核心结论:本装置并非用于"高举”,而最适合于"拔取”——亦即撕开、撬动一个紧附于另一物的物体,因为它的全部力学优势集中于动作的初始阶段,正是拔取所要求的"初动之力”。最后,作者预先提出一项工程隐患:若绳索 CQ 发生伸长,便会显著削弱器具的效用,因此建议用铁链来制作此段绳索。

本段开启了 SCHOLIE VII 的论题:从几何—力学原理过渡到具体器具的操作经验。它以"机械优势集中在起始阶段"这一论断把全节的方向确定下来,为下一段讨论材料选择与变体装置提供基础。

补充说明

本段确立的若干术语关系——poulie(滑轮)、puiffance(施力)、fardeau(重物/载荷)、ligne de direction(施力方向线)——在本节后续段落中将反复出现。C、Q、F、K、E 是装置图的几何标点,本节内的逻辑完全围绕它们的相对位置展开。

第3段(P0296)

原文复述

Traicté de Mechanique.

中文讲解

此为页面顶端的页眉标题,指明所在著作——《力学论》(Traicté de Mechanique)。它标识当前小节仍属此书的正文章节,并非论述内容的一部分。

第4段(P0297)

原文复述

de fer depuis C iufques en Q: ou bien CF & FQ feront deux barres de fer, ou de bois, iointes au point F par vn anneau, pour faire le pli au point F. Mais les portions de la chorde qui pafferont par defius les poulies feront meilleures eftant d’vne matiere bien flexible, comme de bon chanure, lequel apres auoir feruy quelque temps s’alonge peu ou point. Le refte des chordes vers les bouts ou font attachez les fardeaux, lequel refte ne doit point paffer par defius les poulies, fera meilleur d’eftre de fer ou de bois, afin qu’il ne puiffe s’alonger. On pourra faire auffi que l’vn des bouts de la chorde foit attaché à vn arreft, comme C, puis la chorde ayant paffé par defius la poulie Q on luy attachera le fardeau E que l’on veut arracher & mouuoir de fon lieu, la puiffance eftant en F, auec les conditions & precautions fufdites. Ie laiffe aux iudicieux beaucoup de chofes qui fe peuuent inuenter fur ce fubiect pour amplifier les vfages de cet infrument, & le rendre commode, tant pour feruir feul qu’auec d’autres; entre lequelles chofes celle-cy ne fera pas de peu d’vtilité, que les poulies C, Q foient fuffifamment efloignees l’vne de l’autre, afin que la chorde CQ foit longue: non que ie veuille dire de là que la puiffance aura plus de force, mais il arriuera qu’vne mefme puiffance enleuera le fardeau plus haut, à proportion que la chorde fera plus longue depuis C iufques en Q. Ie diray encore qu’à la conionction F, y ayant deux anneaux, on pourra les ioindre par vn troifiefme anneau fait en coin ayant la pointe en haut, lequel coin foit fort long & aigu, & qu’en fa partie inferieure foit attachée vne chorde par laquelle la puiffance tirera de F vers A, ce qui aidera beaucoup. Et quand C fera vn arreft, & Q vne poulie, fi on prend vn leuier duquel l’arreft foit C, auquel leuier foit attaché l’anneau fait en coin qui eft en F, & que le leuier foit plus long que CF le plus qu’on pourra vers Q, puifque la puiffance pefe ou tire perpendiculairement fur le bout du leuier qui eft vers Q, ce fera pour arracher vne force prefque inuincible; & encore plus, fi la puiffance pour tirer par le bout du leuier fe fert de la rouë & de l’effieu, ou d’vne viz, comme en quelques preffoirs. Mais il faut, auant que tirer, auoir fait bander la chorde CQ autant qu’on pourra, afin qu’elle ne puiffe, en s’alongeant, eluder la plus grande vigueur de l’inftrument, laquelle vigueur eft au commencement. Il faut auffi que les pilliers qui fouftiennent les poulies, & les arrefts, foient affis fur vn fondement ferme, & qui ne puiffe s’enfoncer, afin que les poulies ou arrefts ne puiffent changer de lieu. Partant cet infrument ne feruira de rien fur vn vaiffeau qui nagera fur l’eau. Au refte il peut auffi bien feruir eftant plat qu’eftant efleué fur l’Horizon, & n’importe que la puiffance qui tire la chorde CFQ par la ligne de direction FA tire vers A, ou au contraire vers le point B, pour ce qu’il s’en enfuiura toufiours vn mefme effect.

中文讲解

本段承接上段末句"用铁链代替绳索”,并把它具体化为材料学建议:CQ 之间(即绕过滑轮的那一段)应用铁链,或直接用铁条/木条 CF、FQ 在 F 点用铁环铰接,使 F 点能折弯;而绕过滑轮的绳段则以柔顺的大麻绳为佳,因其用久亦极少伸长。至于并不绕过滑轮、直接连接重物那一段,则以铁或木为佳,避免伸长。

作者随即提出变体:可将绳之一端固定于一个"止块”(arrêt)C,让绳绕过滑轮 Q 后于 E 处挂上待拔取的物体;施力仍在 F,附以前文已列的条件。这一改造使装置在工程上更稳定可行。作者表示愿意把许多可发明之处留给读者去增补。

他随即给出几条工程建议:

  1. C、Q 之间的绳越长越好——但作者特意说明"并非因此力更大”,而是因为同样大小的力能把重物升得更高(因为绕绳的总长度更长)。这是一个区分"力的大小"与"行程长度"的明确论断。
  2. 在 F 处可加一个楔形铁环(“尖头朝上、甚长甚锐"的第三环),其下部系绳供 F 朝 A 方向拉拽,可显著增加效力。
  3. 若 C 为止块、Q 为滑轮,可取一杠杆,使 C 为其支点,F 处的楔形环附于杠杆,且杠杆在朝向 Q 的一侧尽量长于 CF。当力垂直作用于杠杆朝向 Q 的一端时,便构成一根强力拔取器;再配以轮轴或螺旋(如压榨机所用),则拔取之力"几乎不可抵御”。

但作者随即指出若干必要条件:拉拽前应预先张紧 CQ 段,使它在动作开始时不因伸长而浪费最大效力(该效力正集中在起始阶段);支撑滑轮和止块的支柱必须坐落于坚实、不可下陷的地基,使滑轮与止块不致移位;因此此器具在漂浮于水面上的船只上毫无用处。

最后,作者收束全节:此器具平置或斜置皆可用;施力无论朝 A 还是朝 B 方向拉(沿同一法线),所产生的效果完全相同。

本段在节内的功能是把前段的力学原则(“初动之力最大、伸长会削弱此力”)落实为具体的工艺与装置规范,并以"可在杠杆、轮轴、螺旋上再叠加"展示该原理的复合放大能力,最后用边界条件(地基、船载、方向无关)限定其适用范围,使论述兼具理论性与可操作性。

补充说明

本段内部前后照应紧密:“les conditions & precautions fufdites"复指 P0295 所列条件(绳不可伸长、F 沿法线施力、初动用力),“les portions… qui ne doit point paffer par defius les poulies"与 P0295 末尾"faire d’vne chaisne"形成具体的材料分工。“13"在原文中是字母 B 的 OCR 误识,已据此还原为本节统一的两个方向点 A 与 B。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

无额外补充。本节无脚注、图表说明或边栏文本;唯一的非正文内容是 P0294 的小节标题 “SCHOLIE VII.” 与 P0296 的页眉 “Traicté de Mechanique.",它们分别标志新论证的开始与所属著作。

💡 本节核心要点

  1. 本节的核心力学论断:双滑轮绕绳装置的力学优势完全集中在动作的初始阶段,因此最适合于"拔取"紧附之物,而非用于"高举"重物。
  2. 绳索的不可伸长性是装置发挥效力的前提;为防止伸长,CQ 之间应改用铁链或刚性杆件加铰接环,而绕过滑轮的绳段则应选用柔顺的大麻绳,二者按功能分别取材。
  3. C、Q 之间绳长度的增加并不增大施力本身,但能让同一力将重物升至更高的高度——此点严格区分了"力的大小"与"行程长度"两个量。
  4. 作者允许在 F 点加装楔形铁环,并将整套装置与杠杆、轮轴、螺旋(如压榨机所用)复合叠加,以成倍放大拔取之力。
  5. 装置的实用前提是:绳索预先张紧、支柱与止块须坐落于坚实不可下陷的地基;因此本器无法在水面漂浮的船只上使用。
  6. 只要施力沿同一法线 FA,无论朝 A 或朝 B 拉,所得力学效果相同;装置平置或斜置皆可——这给出了本节适用范围的最终边界。

🔑 关键术语

  • Poulies(C, Q):装置中的两根滑轮。绳索在其上改变方向,是该简易机械的核心几何构件;本节反复讨论它们的间距、支撑方式与替代方案。
  • Puiffance(F):施力点。法文 puissance 在十七世纪力学语境中兼指"动力、作用力”;它通过沿 FA 法线方向的拉拽推动绳索,是放大拔取之力的来源。
  • Fardeau(K, E):载荷,即被拔取或移动的重物。在变体方案中 E 可作为唯一悬重点,与止块 C 配合,使装置专注于拔取。
  • Ligne de direction(FA):施力方向线。本节明确要求此线垂直于绳段 CQ,以保证力的几何条件;本节末段并指出沿此线向 A 或向 B 拉,效果相同。
  • Arreft(C):止块,固定的锚点。在变体方案中取代一端的滑轮或重物,使绳索一端固定,从而将装置变成纯粹的拔取器。
  • Coin / anneau en coin(F 处楔形环):作者在 F 处增设的楔形铁环,尖头朝上、用第三环把两根铁条 CF、FQ 铰接在一起,使 F 点成为可折弯的受力节点,显著增强拔取之力。
  • Leuier, rouë & effieu, viz:杠杆、轮轴、螺旋。作者指出可把这些经典机械串联叠加在 F 端或杠杆末端(如压榨机所用),使拔取之力"几乎不可抵御”。
  • Chorde flexible vs. inflexible:柔顺而不可伸长的绳索。这是本装置的几何前提:若绳可伸长,会"eluder”(规避、削弱)最大初始效力;因此作者建议按段分工——绕过滑轮者用大麻绳,余者用铁或木。

s54 [描述性拆分] SCHOLIE VIII

第1段(P0298)

原文复述

SCHOLIE VIII.

中文讲解

标题中的 “Scholie” 是旧时学术著作的一种体裁,相当于"附论"或"注释”,用于补充、引申或限定正文中命题的证明与应用。本节是整部论著中的第八则附论。它开启了下文所要展开的论证:在以两绳悬挂一个重量的情境下,若重量试图上下移动,则路径、重量与力之间的反比关系就会被颠倒,违反作者所谓的"通常次序”。换言之,本节以反证法论证静止状态才是符合"通常次序"的合法状态。

第2段(P0299)

原文复述

Nous avons remarqué, sur le sujet d’un poids pendu à deux cordes, une chose qui nous a beaucoup plu ; laquelle est telle, que quand le poids est ainsi soutenu par deux puissances, les raisons étant comme il a été démontré en la 3e Proposition, le poids ne peut monter ni descendre que la proportion réciproque des chemins avec le poids et les puissances ne soit changée, et contre l’ordre commun, comme si le poids est posé en A sur les cordes C A et Q A soutenues par les puissances C, Q, ou K, E, le poids étant aux puissances comme les perpendiculaires C B et Q G sont aux lignes C F et Q D, ainsi il a été dit en la

中文讲解

这是第八附论的核心预告段。要点拆解:

  1. 作者定调的命题:在以两根绳悬挂一个重量的力学情境下,作者发现一件令他特别满意(“nous a beaucoup plu”)的规律。
  2. 前提的回顾:依第3命题所证明的,在以两力支撑一个重量的静态构型中,重量与两力之间存在严格的比例关系。具体形式为——重量 : 两力 = (垂直线段 C B 与 Q G 之和) : (投影线段 C F 与 Q D 之和)。
  3. 本节要论证的关键观察:只要重量 A 偏离静止——无论向上还是向下——那么"路径"与"重量及力"之间的反比关系就会被颠倒,从而违反"通常次序”(ordre commun)。
  4. 论证位置:此段是承上启下的过渡段。它既回指第3命题(含其第一附论给出的等价比例 C Q : Q C : Q V),又预告下一段将分"向下"与"向上"两种情形展开反证。
  5. 句末悬而未决:以"ainsi il a été dit en la”(“如……中所述”)结束,需与下段首"3e Proposition"续接成一句。

第3段(P0300)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

这是一句英语"全字母句”(pangram),完整包含 A–Z 共 26 个英文字母,常用于字体展示、印刷测试或版面填充。该句出现在第45页法语正文段落之间,与前后法语力学论证无任何逻辑关联。最合理的解释是:(1) 早期排版工人为填补版心空白而使用的占位文本;(2) OCR 或数字化扫描过程中混入的伪文本/字符样本;(3) 校样阶段留下的临时印刷文本。内容上属于非正文,对论证链无意义,因此讲解仅指出其异常性。

补充说明

全字母句(pangram)指包含一种字母表中全部字母的短句,常用于字体演示与排版测试。“The quick brown fox jumps over the lazy dog” 是英语世界最常用的 pangram 之一。

第4段(P0301)

原文复述

Traicté de Mechanique.

中文讲解

“Traicté de Mechanique” 即"力学论”,是本章节乃至整部著作的题名,以小型页眉形式出现在第46页顶部。这是版面装饰性元素,仅标明当前所属的著作名称,无独立论证内容。

第5段(P0302)

原文复述

3e Proposition, ou comme C Q est aux lignes Q C et Q V, par le premier Scholie de la même Proposition. Si au-dessous du poids A, dans sa ligne de direction, on prend quelque ligne comme A P, il arrivera que si le poids A descend jusques en P, tirant avec soi les cordes et faisant monter les puissances K, E, il y aura réciproquement plus grande raison du chemin que les puissances feront en montant, au chemin que le poids fait en descendant, que du même poids aux deux puissances prises ensemble ; ainsi les puissances monteraient plus à proportion que le poids ne descendrait en les emportant, qui est contre l’ordre commun. Que si au-dessus du poids A, dans sa ligne de direction, on prend une ligne comme A V, et que le poids monte jusques en V, les cordes montant aussi emportées par les puissances K, E qui descendent, il y aura réciproquement plus grande raison du chemin que le poids fera en montant, au chemin que les puissances feront en descendant, que des deux puissances prises ensemble au poids : ainsi le poids monterait plus à proportion que les puissances ne descendraient en l’emportant, ce qui est encore contre l’ordre commun, dans lequel le poids ou la puissance qui emporte l’autre fait toujours plus de chemin à proportion que le poids ou la puissance qui est emportée. Or que les raisons des chemins que feraient le poids A et ses puissances en montant et descendant soient telles que nous venons de dire, et contre l’ordre commun, on en trouvera la démonstration dans nos Mechaniques, car elle est trop longue pour être mise ici. Partant le poids A en subsistant et demeurant en son lieu, par les raisons de la 3e Proposition, demeure aussi dans l’ordre commun, ce que nous voulions remarquer.

中文讲解

本段延续 P0299 未完句并完成整段论证。结构如下:

  1. 续接句首:“第3命题中也曾说,或如 C Q 比 Q C 与 Q V 之比”——回引第3命题第一附论中的等价比例式,将命题3所建立的比例链锁定。
  2. 第一种反证情形(重量下移):在重量 A 下方沿其"方向线”(即重力作用下的铅垂线)取一段 A P。假设重量 A 沿方向线下落到 P,则两绳被下拖,使两力 K、E 沿绳上升。此时推出:“力上升路径 / 重量下降路径” 之比 大于 “重量 / 两力之和”——亦即 力上升的比例 大于 重量下降的比例。这与"通常次序"矛盾(按通常次序,主动的"携带者"——此处若视为下降的重量——其位移应大于被携带者之位移)。
  3. 第二种反证情形(重量上移):在重量 A 上方沿其方向线取一段 A V。假设重量 A 沿方向线上升到 V,绳被下行的力 K、E 带着上升。此时推出:“重量上升路径 / 力下降路径” 之比 大于 “两力之和 / 重量”——亦即 重量上升的比例 大于 力下降的比例。同样违反"通常次序"。
  4. “通常次序"的明确定义:作者在此节明确陈述——无论主动方是重量还是力,那一方"携带"另一方时,其移动路径的比例恒大于被携带方移动路径的比例。即主动方位移严格大于被动方位移。
  5. 证明的省略:作者声明,上述反比关系的完整证明可在其另一部著作《Mechaniques》中找到;此处因过长不予录入。
  6. 反证结论(Partant):既然重量 A 任何方向的偏离静止都会违反"通常次序”,而违反"通常次序"在力学上不可能成立,那么重量 A 维持静止不动(按第3命题的比例关系)就同时保持在"通常次序"之中。这正是作者希望标注的要点(“ce que nous voulions remarquer”)。

论证作用:本段以反证法完成对第3命题比例关系的一致性论证——静态平衡是唯一不违反"通常次序"的状态;从"通常次序"的合理性反推静态平衡的合理性。

易误解处:读者需注意作者用"contre l’ordre commun"(违反通常次序)意在表明这种比例倒置在物理上不可能发生,因此 A 不会真的下移或上移;不可误读为作者主张运动可能违反次序。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

段落 P0300(“The quick brown fox jumps over the lazy dog.")出现在第45页正文段落之间,是英语 pangram,明显不属于作者原书的论证内容,疑为排版填充、OCR 伪文本或数字化残留。段落 P0301(”## Traicté de Mechanique.")为第46页顶部的运行页眉,标识当前所属的章节或著作。其余正文段落(P0298、P0299、P0302)构成第八则 Scholie 的完整内容,与前文第3命题及其第一附论密切相关。

💡 本节核心要点

  1. SCHOLIE VIII 是整部《Traicté de Mechanique》中的第八则附论,体裁上承接前文第3命题及其第一附论,作延伸性的反证论证。
  2. 在静态平衡时,悬于两绳上的重量 A 与两支撑力 K、E 之间的比例,由垂直线段 CB、QG 与投影线段 CF、QD 之比给定(第3命题)。
  3. 反证第一情形:若重量 A 沿方向线下移,将出现"力上升路径 / 重量下降路径" 大于"重量 / 两力之和",违反通常次序。
  4. 反证第二情形:若重量 A 沿方向线上移,将出现"重量上升路径 / 力下降路径" 大于"两力之和 / 重量",亦违反通常次序。
  5. 作者明确"通常次序"为:主动"携带"另一方的那一方(无论其为重量还是力),其移动路径的比例恒大于被携带方。
  6. 结论:既然任何方向的偏离静止都会违反通常次序,而违反通常次序不可能,故 A 维持静止即保持在通常次序中——这正是本节所欲指出者。

🔑 关键术语

  • Scholie:旧时学术著作中用于补充、注释或引申正文中命题证明的段落体裁,相当于"附论"或"注释";本节为第八则。
  • poids:文中指被两根绳悬挂的物体 A,为受力分析中的被动方(在被动力讨论中也可为携带方)。
  • puissances:文中指支撑或牵动重量的主动施力方,记为 K、E(或 C、Q),与"重量"共同构成力学对偶。
  • perpendiculaires:从绳交汇的几何关系中向路径所作的垂直线段,本节中特指 C B 与 Q G,对应重量与力的比例关系中的分子项。
  • ligne de direction:重量受重力作用时沿之下降的铅垂方向线;本节在 A 下方取 A P、在 A 上方取 A V 均在此线上,用以设定假设位移。
  • ordre commun:作者所定义的力学通则——主动"携带"另一方的那一方(无论其为重量还是力),其移动路径的比例恒大于被携带方移动路径的比例;违反此关系即物理上不可发生。

s55 [描述性拆分] SCHOLIE IX

第1段(P0303)

原文复述

SCHOLIE IX.

中文讲解

这是第九则旁注(Scholie)的标题。Scholie 是 17 世纪几何学/静力学著作中用于补充说明命题的注释体裁,本则紧承正文的若干命题之后,专门讨论“在绳子悬挂着重物的条件下,如何找到把重物侧向牵动到指定位置所需的力”。标题之外没有其他文字,开启了下文 P0304 的论证。

第2段(P0304)

原文复述

Quand un poids est pendu librement à une chorde, et que l’on veut le mouvoir à costé jusques à un lieu assigné, auquel il peut aller demeurant toujours suspendu à sa chorde, on peut trouver facilement la puissance requise, de laquelle mesmes le lieu sera assigné. Car soit le poids A lequel, ayant esté librement pendu par une chorde attachée au poinct C, doive estre mené jusques en A, la chorde estant C A. Si donc on demande la moindre puissance de toutes celles qui peuvent mener le poids jusques au lieu assigné A, il est clair que ce sera celle qui tirera par la ligne A O 3 perpendiculaire à la chorde C A, laquelle puissance sera O ou 3, comme il a esté demonstré au Scholie de la 2. Proposition, car il faut la mesme force que pour soustenir le poids sur le plan incliné LN 2, en la place duquel est substituée la chorde C A par le Scholie du 3 axiome; ou, ce qui est de mesme, il faut la mesme force que pour tenir la balance C A en equilibre, tirant par la chorde A O 3, laquelle puissance est moindre que si on tire par une autre chorde, comme par la chorde A Q ou A R. Mais si le lieu de la puissance est assigné, comme Q, O, ou R; alors la puissance Q, O, ou R se trouvera par la 3. Proposition, veu que ce sont deux chordes C A et Q A ou R A qui soustiennent le poids A. Il se peut aussi demonstrer sans recourir plus loing, que la puissance O, ou 3 est la moindre de toutes celles qui peuvent soustenir le poids A en l’estat où il est. Car soit une autre puissance Q, ou R, desquelles nous avons si souvent parlé. Donc le poids A est à la puissance O comme A C à C F, et le poids A est à la puissance Q comme B C à C F; et le poids A à la puissance R comme C I à C F, par la 3. Proposition; mais la raison de C A à C F est plus grande que de C B à C F, ou que de C I à C F; puisque A C est plus grande que C B ou que C I; partant la raison du poids A à la puissance O est plus grande que du mesme poids à la puissance Q, ou R; et par consequent la puissance O est moindre que la puissance Q, ou R. FIN.

中文讲解

本段围绕一个具体的力学问题展开:重物 A 用绳子悬挂于固定点 C,现要把它侧向牵到某个指定位置(在该位置上它仍能保持被绳子悬挂的状态),求所需的拉力。作者分两层作答并给出两条证明路线。

第一层,求“所有可能拉力中的最小值”。结论是:沿垂直于绳子 CA 的方向 AO(即沿方向 3)施力最为省力。该结论的依据链为:依第 2 命题旁注,绳子 CA 可以替代斜面 LN(依据第 3 公设旁注),于是把重物维持在当前位置所需的力,等于在斜面 LN 上支撑同一重物所需的力;这一力又等于让杠杆 CA 沿 AO 方向受拉而保持平衡所需的力;这条方向上的力小于沿任何其他方向(如 AQ 或 AR)施力时所需的力。

第二层,若施力点已经指定(例如必须从 Q、O 或 R 三个位置中的某一个发力),则所需的力大小可直接由第 3 命题求得:因为此时相当于两条绳子 CA 与 QA(或 RA)共同承担重物 A,故 Q、O、R 三处的力分别由第 3 命题所给的比例式确定。

为巩固第一层结论,作者又给出一条不依赖前文命题的独立证明。设有另一些力 Q、R,根据第 3 命题可写出三组比例:

 A : O = AC : CF,  A : Q = BC : CF,  A : R = CI : CF。

由于 AC > BC 且 AC > CI,故 A 对 O 的比值大于 A 对 Q 的比值,也大于 A 对 R 的比值;这意味着在把同一重物 A 维持在当前位置这一目标下,力 O 小于力 Q,也小于力 R。

段末的“FIN.”标志本卷或本节的终止。

本段在本小节中的论证作用:把前文关于斜面(第 2 命题旁注)、斜面与绳的等价(第 3 公设旁注)、杠杆平衡以及两绳共同承重(第 3 命题)等若干结论综合起来,回答一个具有工程意味的具体问题——“悬绳重物侧向移动需要多大的力”。论证同时提供两条路径:一是借已有命题快速得出“垂直于绳的方向最省力”的几何直觉,二是用比例式 AC > BC、CI 给出直接独立的算术式证明,二者互相印证。

补充说明

原文中的“chorde”即现代法语“corde”(绳、弦),是悬挂重物的介质;“puissance”在 17 世纪法语力学语境中既可译“力”,也可译“动力”,本节专指侧向牵动悬挂重物所需的拉力,是与重物 A 相比较的对象。点 A 在论述中既是悬挂重物的所在点,也是它要被牵到的“指定地点”,二者名称重合需注意是论述上的复用。字母 O 与数字 3 是同一方向/同一力的两种标记,作者借此把几何点与命题编号联系起来。AQ、AR 与 AO(= A3)共同构成三个备选施力方向,其中 AO 与绳子 CA 垂直。斜面 LN 上的标注“2”表示它对应第 2 命题的方向或编号;引用第 2 命题旁注与第 3 公设旁注的细节均在前文,本节仅做调用而不重述。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

段落末尾的“FIN.”是全卷或本节的终止标记,提示读者本则 Scholie 即末尾段落;本节不含脚注、图表、边栏或其他附加材料。文中对第 2 命题旁注、第 3 公设旁注与第 3 命题的引用均依赖前文已建立的结论,本节只做综合调用。

💡 本节核心要点

  1. 问题设定:悬挂于固定点 C 的重物 A 被侧向牵至某指定位置,求所需拉力以及所有可能拉力中的最小值。
  2. 核心结论:沿垂直于绳子 CA 的方向 AO(即方向 3)施力所需力最小;该结论通过第 2 命题旁注(斜面/杠杆等价)以及第 3 公设旁注(绳替代斜面)双重支撑。
  3. 施力点已指定的特例:若力作用于固定点 Q、O 或 R,则相应力的大小由第 3 命题(两绳共同承重)直接给出。
  4. 独立的比例证明:由第 3 命题得 A : O = AC : CF、A : Q = BC : CF、A : R = CI : CF;因 AC > BC 且 AC > CI,故 O < Q 且 O < R。
  5. 论证作用:把第 3 公设旁注的“绳—斜面等价”、第 2 命题旁注的杠杆平衡、以及第 3 命题的两绳承重三条线索综合为“垂直于绳的方向最省力”这一几何-力学直觉。

🔑 关键术语

  • Puissance:17 世纪法语中的“力/动力”。本节中专指侧向牵动悬挂重物 A 所需的拉力,是与重物 A 进行比例比较的对象。
  • Corde(chorde):绳、弦。重物 A 通过固定于点 C 的绳子悬挂;本节依第 3 公设旁注把绳子 CA 视作可以替代斜面 LN 的力学元件。
  • Plan incliné:斜面。第 2 命题讨论斜面上维持重物所需的力;本节通过第 2 命题旁注,把斜面上的平衡结论转用到悬挂绳子 CA 的情形。
  • Équilibre:平衡。本节用“杠杆 CA 在 AO 方向受拉而保持平衡”作为与斜面替代说法并列的另一种等价力学解释。
  • Scholie:旁注、附注。本节为 Scholie IX,位于若干命题之后,承担对前文结论做综合并回答具体应用问题的功能。

s56 [描述性拆分] TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS

第1段(P0305)

原文复述

TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS:

中文讲解

本段是该书新一部分的标题,原文以法语写成,逐行排列为「TRAITEZ / DE LA VOIX, / ET / DES CHANTS:」。直译为「论嗓音,以及论歌唱:」(或「嗓音与歌唱论集:」)。其中「TRAITEZ」是旧式法语拼写,对应现代法语「Traités」(论集/专论),词尾冒号提示下文将展开分项论述。「DE LA VOIX」(关于嗓音)与「DES CHANTS」(关于歌唱)以「ET」(与)并列,表明这一部分将嗓音(发声生理/发声机制)与歌唱(实际的演唱艺术)作为并列议题来处理。从结构上看,这是一个分部标题(part heading),用以开启书中专门讨论嗓音与歌唱的章节,而非一段论述性正文;其作用在于为读者标示论述主题的转换。

第2段(P0306)

原文复述

The quick brown fox jumps over the lazy dog.

中文讲解

本段是一句完整的英文句子,直译为「那只敏捷的棕色狐狸跳过了那条懒惰的狗。」从原文可见的唯一信息是:这是一句以英文书写、以句号结尾的完整陈述句,紧跟在上一段法语分部标题「TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS:」之后出现,在所提供的页面范围内,它与标题之间没有其他连接性文字。

在原书语境中,这一句英文与前文的法语分部标题形成显著的语言切换:上一段是法语、且明确标示「嗓音与歌唱」这一论述主题,本句则骤然变为一句内容上与嗓音、歌唱均无明显语义关联的英文。需要特别指出的是,仅凭所提供的原文文本,没有任何上下文表明这句英文的文体性质、所指对象或版面功能——原书既未将其标记为示例、引文、注释、图说,也未在其前后提供任何解释性文字。因此,对于它是正文论述、编纂者补注、版面残留、译例、字体/识别测试串,还是其他用途,原文本身无法确证;本节讲解只能如实呈现这一不确定性,而不能就其功能下任何超出原文的结论。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节范围内未见脚注、图表、边栏或图说等附加材料。

💡 本节核心要点

  1. 本节以法语分部标题「TRAITEZ DE LA VOIX, ET DES CHANTS:」开篇,宣告书中进入专门讨论嗓音与歌唱的章节。
  2. 「TRAITEZ」为旧式法语拼写,对应现代法语「Traités」(论集/专论),词尾冒号预示后文将展开分项论述。
  3. 标题将「嗓音(DE LA VOIX)」与「歌唱(DES CHANTS)」以「ET」并列,表明这一部分同时涵盖发声机制与演唱实践两个层面。
  4. 标题之后紧接一句完整的英文「The quick brown fox jumps over the lazy dog.」,与法语标题之间在所提供的页面范围内没有连接性文字。
  5. 从所提供的原文本身,无法判断这句英文在原书中的功能或性质;讲解不得超出原文可支持的范围对其功能作出断言。

🔑 关键术语

  • TRAITEZ:旧式法语拼写,对应现代法语「Traités」(论集/专论)。在本节中作为分部标题的首词,标示该部分为关于嗓音与歌唱的专论集。
  • VOIX:法语「嗓音、声音」。在本节标题中与「CHANTS」并列,标示嗓音/发声是该分部所讨论的议题之一。
  • CHANTS:法语「歌唱、歌曲」(单数 Le chant)。在本节标题中与「VOIX」并列,标示歌唱艺术是该分部所讨论的另一议题。

s57 [描述性拆分] EPISTRE

第1段(P0307)

原文复述

[Emplacement d’image ou de partition musicale en page 49 ; le contenu visuel n’est pas reproduit dans la transcription, seule la position est conservée.]

第49页图像或乐谱示例

中文讲解

本条为页面图像/乐谱占位符,位于第49页。原文 OCR 仅保留位置信息而省略了图像数据,因此本段不携带可逐字复述的文字内容,只起到版面占位作用。在排版上,它与 P0308 一同出现在 EPISTRE(献词)正文之前,可能与乐谱示例、徽章、版画扉饰或装饰花边相关,具体所指需查阅原书图版。

补充说明

无额外补充;图像细节不在本任务可定位的信息范围内。

第2段(P0308)

原文复述

[Emplacement d’image ou de partition musicale en page 49 ; le contenu visuel n’est pas reproduit dans la transcription, seule la position est conservée.]

第49页图像或乐谱示例

中文讲解

本条同样为第49页的图像/乐谱占位符,与 P0307 紧邻,可能延续前图的版式,或独立承担装饰功能。在 EPISTRE 之前连续出现两个图位,说明作者在此处安排了一组视觉材料以引出正文。仍需查原书图版方可判断具体内容与作者意图。

第3段(P0309)

原文复述

ONSIEVR,

中文讲解

原文仅余“ONSIEVR,”,这是旧法语印刷中“MONSIEVR”(即 MONSIEUR,先生)一词因换页而留下的尾段。前面承接的“M”字符应位于上一页末尾,因此本段在功能上完整呈现的是对受献者的称呼“MONSIEUR,”——是献词体(Épître dédicatoire)开篇的礼仪性呼语,提示读者下文将以书信口吻面向一位身份显赫的庇护人说话。它本身不包含论证,只是文体的入口标志。

补充说明

在 17 世纪法语印刷中,长词常因分页被截断,本段是该截断的痕迹;拼写 MONSIEVR 而非 MONSIEUR 反映了当时印刷字形中 U 与 V 不分的惯例。

第4段(P0310)

原文复述

Vous sçaviez l’estat que tous les grands Personnages ont fait de la Musique, depuis qu’il a pleu à

中文讲解

原文为一句未完结的句子:“您素知自古以来所有伟大人物对音乐所给予的推崇,自从上帝乐意将音乐教给人类以来……”。作者用“您素知”这一预设,将读者(即受献者)置于早已熟悉音乐史的高度,从而以共享知识作为论证起点。句末“depuis qu’il a pleu à”(自从……乐意)这一表述把音乐的源头归向上帝的恩典,预示后文将出现以神学—音乐学为根基的论述。本段在结构上承担“起讲”——以历史权威与神圣源头共同为音乐辩护——的功能。

补充说明

无额外补充;该句的宗教—历史框架可与下段中柏拉图、大卫的例证相互印证。

第5段(P0311)

原文复述

Dieu de l’enfeigner aux hommes iufques à prefent; & que Platon, lequel pour fon excellente Philofophie a merité le furnom de Diuin, s’en eft toufiours feruy pour exprimer les penfées: & vous auez fouuent leu que Dauid chaffoit le mauvais efprit qui tourmentoit Saûl, auec les chants de fa Harpe. Car les Demons fe font rendus ennemis de l’Harmonie, depuis qu’ils ont rompu celle qui les lioit auec Dieu, & qu’ils fe font oppofez à nos plaifirs innocens. Quelques-vns croyent qu’il les chaffoit en appliquant les dix noms de Dieu Adonai, Sadai, Elohim, Iehoua, & les autres, auec leurs dix Sephiroths, aux dix chordes de fon infrument, ou par

中文讲解

本段承接 P0310,提出三重历史—神学权威为音乐张本:(一)柏拉图因其卓越哲学获得“神圣”(Divin)之号,始终借助音乐表达思想;(二)您也常读到,大卫以琴歌驱赶折磨扫罗的恶灵;(三)恶魔自从与上帝决裂、打断原本维系自身与上帝的和谐之后,便成了和谐的敌人,转而攻击人类的纯真乐趣。作者进而指出,某些人相信大卫驱逐恶灵的方式,是将上帝的十个名号(Adonai、Sadai、Elohim、Iehoua 及其他)连同其十个 Sephiroth,相应地分配到琴的十根弦上。整段把音乐抬升为贯通哲学、圣经与卡巴拉传统的统一现象:音乐既是哲学表达、又是驱魔武器,更是上帝之名的具象载体。十弦对应十名、十个 Sephiroth,是典型的“微观—宏观同构”论证,也为本节末尾将出现“原型和谐”(Harmonie Archetype)的概念埋下伏笔。本段句末以“ou par”(或借由……)留出未完成的转折,等待 P0314 续写。

补充说明

段中提及的 Sephiroth(十个流溢)是卡巴拉思想中的十层神性结构;此处使用说明作者至少在文字材料中能够调用卡巴拉语汇,但本任务不应进一步引申其教义背景。

第6段(P0312)

原文复述

ã ii

中文讲解

本段为“ã ii”,是印张折页标记(signature de pliure),用以指示此页属于印刷折页 a 的第二张(ii),便于装订时排序。它属于纯版面信息,不承载论述内容,也无作者意图;任何对此符号的解读都需查原书装订形态。

第7段(P0313)

原文复述

EPISTRE.

中文讲解

本段为小节标题“EPISTRE.”(献词/书信),宣告自此进入献词正文。它既是体裁标识(dédicace en forme d’épître),也是结构路标:自此以后到正文正式开始的若干段都属于面向庇护人的致辞体。EPISTRE 一词点明作者将借用书信体例,把音乐论著呈给受献者,并以“私人对话”之姿引出关于音乐之神圣源流、本书用途和天界和谐的论题。

第8段(P0314)

原文复述

quelque Cantique fpirituel oppofé à leurs mauais deffeins. En effet les chants, & les recits des Cantiques, & des Pfalmes ont vne grande vertu, & font tres-agreables à Dieu; c’eft pourquoy l’Eglife Vniuerfelle les recite perpetuellement, & les ordonne tellement, qu’on les chante tous chaque femaine; de là vient que vous prenez vn fi grand contentement à les mediter, que vous en faites le principal obiet de vos deuotions & de vos eftudes. C’eft ce qui me fait croire que vous lirez auec plaifir les liures que ie vous prefente, dans lefquels vous verrez l’Art d’en faire tant qu’il vous plaira, fur les Pfalmes, & fur les Cantiques facrez, pour charmer les ennuiys & les douleurs, qui nous affujetiffent au corps, & qui nous font cognoiftre que noftre repos n’eft pas en ce monde, mais qu’il le faut chercher dans les Cieux auec celuy qui y a monté le premier, apres auoir recité le Pfalme In manus tuas Domine commendo fpiritum meum, pour nous preparer noftre demeure eternelle.

中文讲解

本段接续 P0311 中被打断的“ou par……”从句,补完为“ou par quelque Cantique fpirituel oppofé à leurs mauais deffeins”(或借由某种针对其恶谋的灵性圣歌)。随后转入正面立论:圣歌与诗篇的吟唱及诵读具有巨大德能,并极令上帝喜悦;因此普世教会永久地诵念它们,并规定每周都须歌唱完毕。受献者正因此对默想它们怀有莫大乐趣,使之成为其虔诚与学问的首要对象。作者由此推论:受献者必会欣然阅读他呈献的书卷,书中可见在诗篇与圣歌上随己意进行创作的艺术(“l’Art d’en faire tant qu’il vous plaira”),以安抚附于肉身的烦闷与痛苦,并由此显明我们的安息不在今世,而须与那位首先升入天国者同赴天庭——他在那里诵念了诗篇“In manus tuas Domine commendo spiritum meum”(上主,我将我的灵魂交托在祢手中),以预备我们永远的居所。本段完成了三项论证:(一)补完 P0311 中关于大卫驱魔的悬而未决的方式;(二)从普世教会的礼仪实践推出受献者的修持志趣;(三)将本书的实用目的——在诗篇/圣歌上自由作曲以慰藉灵魂——与“今世非安息之所、需赴天国”的末世论衔接,并以路加福音式的临终祷文作结。

补充说明

段中所引拉丁文 In manus tuas Domine commendo spiritum meum 出自《路加福音》23:46,是耶稣在十字架上的最后话语之一;作者借此与“首先升入天国者”相呼应。

第9段(P0315)

原文复述

Je fçay que c’eft là où tous vos defirs font portez, & que l’Harmonie Archetype vous touche dauantage que l’Elementaire, dont nous vfons maintenant, laquelle n’eft que l’image, ou l’ombre de la Diuine. Voyez donc, MONSIEVR, ces liures Harmoniques, en attendant que vous iouiffiez des contentemens de l’Harmonie du Ciel, dont les Anges s’entretiennent pour honorer la naiffance du Sauueur, pour donner la gloire à Dieu, & pour

中文讲解

本段直承 P0314 的末世论走向而推向高峰:作者声称深知受献者的全部心愿都指向那(升天之境),并且“原型和谐”(Harmonie Archetype)比“我们当今所用的元素和谐」(Harmonie Elementaire)更触动他——后者不过是神圣和谐的影像或阴影。作者随即以“MONSIEVR”再次直接称呼受献者,请他在尚未享得“天上和谐”的种种满足之前,先观看这些和声学书卷作为预备。天上的和谐是天使们彼此交谈的内容,用以尊崇救主的降生、归荣耀于上帝,并以(句中“pour”后未完成的成分)在下一个段落继续展开。本段的关键术语对立是 Archetype / Élémentaire(原型 / 元素)与 Divin / ombre(神圣 / 影子),揭示作者持一种柏拉图—基督教式的等级宇宙观:现世可闻的音乐只是神圣原型的不完美摹本,本书的使命就是帮助受献者在抵达天庭之前,先以人间书卷亲近那原型的影子。段末以未完结的“& pour……”收尾,等待下文承接。

补充说明

“Harmonie Archetype / Élémentaire”这一组术语在本节中首次出现,是后文“神界—人间”和声等级论的枢纽;其具体所指需要结合后续小节才能完整呈现,本任务不在此展开。

脚注 / 边栏 / 图表 / 附加信息(如有)

本节包含两处图像/乐谱占位符(P0307、P0308),其具体内容须查原书图版;一处印张折页标记(P0312,“ã ii”),属纯版面信息,不承载论述;一处小节标题(P0313,“EPISTRE.”),标识献词体例的开启。无独立脚注与边栏。

💡 本节核心要点

  1. 作者以“您素知”开篇,把音乐史与神圣史同时引为前提,与受献者共享知识高地。
  2. 通过柏拉图“Divin”之号、大卫以琴歌驱魔、普世教会永久诵唱诗篇三重权威,为音乐之价值建立哲学、圣经与礼仪三层支柱。
  3. “以十个上帝之名与十个 Sephiroth 对应十弦”的说法,把音乐塑造为神圣名号的微观具象,体现典型的“微观—宏观同构”论证。
  4. 本书的实用目的被定位为:在诗篇与圣歌之上提供自由作曲之“艺术”,以慰藉肉身烦闷,并指向今世之外的安息。
  5. 末段引入 Harmonie Archetype 与 Harmonie Élémentaire 的等级对立:人间所用之音乐只是神圣原型的影像或阴影。
  6. 以救主升天时所诵 “In manus tuas Domine commendo spiritum meum” 与天使在天上为救主降生所唱之荣耀颂为两端的末世论坐标,把全书置于“天上预备”的语境之中。

🔑 关键术语

  • Harmonie Archetype:“原型和谐”。在本节中指高于人间的、神圣而本原的和声秩序,是天使在天上所享、天主所立的和谐层级。
  • Harmonie Élémentaire:“元素和谐”。作者用来称呼“我们当今所用”的可闻音乐,与 Harmonie Archetype 相对,被界定为神圣和谐的“影像或阴影”。
  • Sephiroth / Sephiroths:作者在文本中提到的“十 Sephiroths”,指卡巴拉传统中的十层神性结构;本节中与上帝十名及大卫琴的十弦并列,作为音乐对应神圣秩序的例证。
  • Adonai, Sadai, Elohim, Iehoua:作者列举的“上帝的十个名号”中的几个,作为与十 Sephiroth、十弦相互对应的神圣名号系列中的成员。
  • In manus tuas Domine commendo spiritum meum:拉丁文诗篇/祈祷文,意为“上主,我将我的灵魂交托在祢手中”。在本节中以升天之基督所诵之祷被援引,作为走向天上安息的标志。