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验与理论保持完全一致,我们不得不考虑空气阻力、物体碰撞产生弹力
等因素。 (图 0-4)
假设把球 A、球 B 分别悬挂在细线 AC、BD 上,让 AC 和 BD 相等且
平行,中心点分别为 C、D,且保持一定距离。以点 C 为中心作半径为
AC 的半圆 EAF,以 D 为中心作半径为 BD 的半圆 GBH。先移除球 B,让
物体 A 在半圆 EAF 的任意一点 R 做运动,假设它摆动一次后回到点 V,
那么在空气阻力作用下,RV 就是其产生的距离差。在弧线 RV 上取另一
弧线 ST,使得 ST 处于 RV 中间位置,且 ST∶RV=1∶4,RS=TV,RS∶ST
=3∶2,那么可以得出,ST 就等于物体从点 S 下落到 A 点的阻力。
把球 B 复位,假设球 A 从 S 点下落,那么它在点 A 的速度(排除误
差的可能性)与不计阻力的情况下从 T 点下落到此位置的速度相等。由此
可知,其速度就等于弧线 TA 的弦。如果物体做钟摆运动,那么它在最低
点的速度与下落时经过的弧线的弦成正比,这一定理几乎已经被所有几
何学家熟知。所以两者撞击后,球 A 到达点 s,球 B 到达点 k,此时再把
球 B 移除,取任意一个点 v。如果球 A 从点 v 出发,摆动一次后回到点
r,同时 st∶rv=1∶4,那么可以得出,st 处于 rv 的中间位置,rs=tv,同时,
tA 就是球 A 在撞击后到达 A 点的速度。如果不计空气阻力,则球 A 正好
上升到点 t。同理,我们可以估算出球 B 在不计空气阻力下可以上升到点
l,以此来修正球 B 实际中所到达的位置点 k。
如此一来,实验的所需条件已经全部准备就绪,如同在真空中做实
验一样。然后,球 A 和弧线 TA 的弦已知,我们可以得出它们的乘积,并
且得出球 A 撞击前在点 A 的运动,同时根据它与弧线 tA 的乘积,得出撞
击后的运动。同理,我们也可以计算出球 B 与弧线 BL 的弦的乘积,估算
出球 B 在撞击后的运动。以此类推,如果两个物体同时从不同的点下落,
我们可以计算出它们碰撞前后的各自运动,同时,通过比较两者的运动
还可以得出碰撞后的效果。
我们可以做这样一个实验:取一些相等或不相等的物体,摆长 10 英