拉伊尔

菲利普·德·拉伊尔在他的《力学论》(Traite de Mecanique)(巴黎, 1695 年)中考查了(Proposition CXXIII)如何确定一根绳索(自重可忽略不计)每一部分应施加多大重量,以致当各部分共同作用而使绳索绷紧时, 绳索可呈任意所需的曲线形状这个一般问题。解是:将曲线 AORS 分成诸部分 AQ、QR、RS⋯⋯,在各分点上作切线 AB、BD、DE⋯⋯。施加通过各切线交点 B、D、E 作用的荷载。A 点处的切线 AH 是水平的,沿 AH 截取 AF,使之依某个标尺表示通过 B 点起作用的荷载 M。作 AC 垂直于 AH,作 FC 垂直于 BD 并与 AC 相交于 C。自 C 点作 DRE、ES 等等的垂线,与 AH 相交于 L、P⋯⋯。于是,AFC、FLC、LPC 等等即是今天所称的 B、D、E 等各点各自的力三角形;

ABDE 为环节多角形;AFLP 为力多角形 CAFLP 的荷载线,C 为其极点。拉伊尔(Proposition CXXV)运用这种作图法来求为使甚至在相邻石块之间没有摩擦的情况下拱仍保持平衡,每块 voussoir(拱石)应施加多大的荷载。他认识到,由于摩擦的存在,在实践中不能原封不动地照搬这个理论。后来对拱问题的处理都是在拉伊尔的基础上发展起来的。

图 242—拉伊尔对拱问题的处理

3.弹性:(484)配第

威廉·配第爵士在一次对皇家学会的演讲中(1674 年),强调了结构的比例尺度作为一个决定其强度之因素的重要性。这篇演讲以“倍比例在各种重要特殊情形中的应用,以及一种关于弹性运动的新假说”为题发表。忽视这个因素乃是造成“机械模型”按实际尺寸制造后即行破损的原因。伽利略曾详细研究过这个效应,但是配第没有提到他。

图 243—威廉·配第

在他的著作的附录中,配第试图解释弹性物体形状的恢复和振动。他设想,原子象磁体一样趋向于排列成各轴成一直线的链条,但这为原子中心要聚到一起的倾向所抗衡。他用性的类比来解释这种情况,设想原子也有阴阳之分。这两种倾向通过“相互勾结”而相互平衡,以致达致现在的静止状态。