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SIMP. È necessario levarmi un poco di scrupolo che qui mi nasce, parendomi che questo, che ora si conclude, repugni ad un'altra proposizione del trattato passato, nella quale si affermava, l'impeto del mobile venente dall'a in b essere eguale al venente dell'a in c; ed ora si conclude, l'impeto in c esser maggiore che in b.
SALV. Le proposizioni, Sig. Simplicio, sono amendue vere, ma molto diverse tra di loro. Qui si parla d'un sol mobile, mosso d'un sol moto, ma composto di due, amendue equabili; e là si parla di 2 mobili, mossi di moti naturalmente accelerati, uno per la perpendicolare ab, e l'altro per l'inclinata ac. In oltre, i tempi quivi non si suppongono eguali, ma il tempo per l'inclinata ac è maggiore del tempo per la perpendicolare ab; ma nel moto del quale si parla al presente, i moti per le ab, bc, ac s'intendono equabili e fatti nell'istesso tempo.
SIMP. Mi scusino, e seguano avanti, ché resto acquietato.
SALV. Séguita l'Autore per incaminarci a intender quel che accaggia intorno all'impeto d'un mobile mosso pur d'un moto composto di 2, uno cioè orizontale ed equabile, e l'altro perpendicolare ma naturalmente accelerato, de i quali finalmente è composto il moto del proietto e si descrive la linea parabolica, in ciaschedun punto della quale si cerca di determinare quanto sia l'impeto del proietto. Per la cui intelligenza ci dimostra l'Autore il modo, o vogliàn dir metodo, di regolare e misurar cotale impeto sopra l'istessa linea nella quale si fa il moto del grave descendente con moto naturalmente accelerato, partendosi dalla quiete, dicendo:

TEOREMA 3. PROPOSIZIONE 3
[v. figura 74]
Il moto si svolga lungo la linea ab a partire dalla quiete in a, e su tale linea si prenda un qualsiasi punto c; si ponga inoltre che la ac sia il tempo, ossia la misura del tempo, della stessa caduta lungo lo spazio ac, e che essa sia anche la misura dell'impeto o del momento acquistato nel punto c in virtù della discesa ac. Si prenda ora, sulla medesima linea ab, un qualsiasi altro punto, come ad esempio b: bisogna determinare l'impeto, acquistato in questo punto da un mobile che scenda per ab, in proporzione all'impeto che aveva raggiunto in c, a misura del quale si è posta la ac. Si ponga as media proporzionale tra ba e ac: dimostreremo che l'impeto in b sta all'impeto in c come la linea sa sta alla ac. Si prendano le orizzontali cd, doppia della [linea] ac, e be, doppia della ba: sappiamo, per le antecedenti dimostrazioni, che il mobile, il quale cada lungo ac, sia deviato sull'orizzontale cd e si muova di moto equabile secondo l'impeto acquistato in c, percorre lo spazio cd in un tempo eguale a quello impiegato a percorrere lo spazio ac di moto accelerato; e similmente [sappiamo] che be viene percorso nello stesso tempo di ab: ma il tempo della discesa ab è as: dunque, la orizzontale be viene percorsa nel tempo as. Si faccia che, come il tempo sa sta al tempo ac, così eb stia a bl; essendo il moto lungo be uniforme, lo spazio bl verrà percorso nel tempo ac secondo il momento di velocità [acquistato] in b: ma nel medesimo tempo ac viene percorso lo spazio cd secondo il momento di velocità [acquistato] in c; inoltre i momenti di velocità stanno tra di loro come gli spazi, che siano percorsi in tempi eguali con quegli stessi momenti di velocità: dunque, il momento di velocità in c sta al momento di velocità in b, come dc sta a bl. Ma poiché, come dc sta a be, così la metà dell'una sta alla metà dell'altra, cioè ca ad ab; e poiché, come eb sta a bl, così ba sta ad as; dunque, ex aequali, come dc sta a bl, così ca sta ad as: cioè, come il momento di velocità in c sta al momento di velocità in b, così ca sta ad as, cioè, il tempo per ca sta al tempo per ab.
È pertanto chiaro il modo di misurare l'impeto o momento di velocità sulla linea lungo la quale si svolge il movimento di discesa; impeto che, come appunto abbiamo posto aumenta in proporzione al tempo.
Ma qui, prima di procedere oltre, bisogna premettere il seguente avvertimento: poiché il nostro discorso verterà intorno al moto composto di un moto orizzontale equabile e di un moto deorsum naturalmente accelerato (da tale mescolanza, infatti, risulta composta e descritta la linea del proietto, cioè la parabola), ci troviamo nella necessità di determinare una misura comune, secondo la quale si possa misurare la velocità, l'impeto, ossia il momento di ambedue i moti; poiché nel moto equabile innumerevoli sono i gradi di velocità, ma di essi uno solo, e non uno qualsiasi a caso, deve essere correlato e congiunto al grado di velocità acquistato nel moto naturalmente accelerato, non ho potuto escogitare alcun altro modo più facile per sceglierlo e determinarlo, che assumendone un altro del medesimo genere. Ma per spiegarmi più chiaramente, [v. figura 75] figuriamoci la perpendicolare ac all'orizzontale cb; ora, ac è l'altezza e cb è l'ampiezza della semiparabola ab descritta dalla composizione di due movimenti, dei quali l'uno è quello del mobile che scende per ac con moto naturalmente accelerato a partire dalla quiete in a, l'altro è il moto trasversale equabile secondo l'orizzontale ad. L'impeto acquistato in c in virtù della discesa ac è misurato dalla lunghezza della medesima altezza ac; infatti, unico e sempre il medesimo è l'impeto del mobile cadente dalla medesima altezza: invece sull'orizzontale si possono assegnare non un solo, ma innumerevoli gradi di velocità di moti equabili. Per poter distinguere dagli altri e quasi mostrare a dito quel grado di velocità che avrò scelto tra quella moltitudine, prolungherò l'altezza ca verso l'alto e su questo prolungamento segnerò, a seconda di quanto sarà necessario, la sublimità ae: se immagino un [mobile] cadente da essa [sublimità] a partire dalla quiete in e, è manifesto che l'impeto da esso acquistato nell'estremo a sarà pari a quello col quale avrò immaginato muoversi il medesimo mobile deviato sull'orizzontale ad; e che il suo grado di velocità sarà quello col quale, nel tempo della discesa per ea, percorrerà sull'orizzontale uno spazio doppio del medesimo ea. Questo [è l'avvertimento che] mi è sembrato necessario premettere.
Si avverta, inoltre, che chiamo «ampiezza» della semiparabola ab l'orizzontale cb;
«altezza», cioè ac, l'asse della medesima parabola;
la linea ea, invece, dalla cui discesa viene determinato l'impeto orizzontale, la chiamo «sublimità».
Chiarite e definite queste cose, mi volgo a quello che dobbiamo dimostrare.

SAGR. Fermate, in grazia, perché qui mi par che convenga adornar questo pensiero dell'Autore con la conformità del concetto di Platone intorno al determinare le diverse velocità de i moti equabili delle conversioni de i moti celesti. Il quale, avendo per avventura auto concetto, non potere alcun mobile passare dalla quiete ad alcun determinato grado di velocità, nel quale ei debba poi equabilmente perpetuarsi, se non col passare per tutti gli altri gradi di velocità minori, o vogliam dire di tardità maggiori, che tra l'assegnato grado e l'altissimo di tardità, cioè della quiete, intercedono, disse che Iddio, dopo aver creati i corpi mobili celesti, per assegnar loro quelle velocità con le quali poi dovessero con moto circolare equabile perpetuamente muoversi, gli fece, partendosi loro dalla quiete, muover per determinati spazii di quel moto naturale e per linea retta secondo 'l quale noi sensatamente veggiamo i nostri mobili muoversi dallo stato di quiete accelerandosi successivamente; e soggiugne che, avendogli fatto guadagnar quel grado nel quale gli piacque che poi dovessero mantenersi perpetuamente, convertì il moto loro retto in circolare, il quale solo è atto a conservarsi equabile, rigirandosi sempre senza allontanarsi o avvicinarsi a qualche prefisso termine da essi desiderato. Il concetto è veramente degno di Platone; ed è tanto più da stimarsi, quanto i fondamenti taciuti da quello e scoperti dal nostro Autore, con levargli la maschera o sembianza poetica, lo scuoprono in aspetto di verace istoria. E mi pare assai credibile, che avendo noi per le dottrine astronomiche assai competente notizia delle grandezze de gli orbi de i pianeti e delle distanze loro dal centro intorno al quale si raggirano, come ancora delle loro velocità, possa il nostro Autore (al quale il concetto Platonico non era ascosto) aver tal volta per sua curiosità auto pensiero d'andare investigando se si potesse assegnare una determinata sublimità, dalla quale partendosi, come da stato di quiete, i corpi de i pianeti, e mossisi per certi spazii di moto retto e naturalmente accelerato, convertendo poi la velocità acquistata in moti equabili, si trovassero corrispondere alle grandezze de gli orbi loro e a i tempi delle loro revoluzioni.
SALV. Mi par sovvenire che egli già mi dicesse, aver una volta fatto il computo, ed anco trovatolo assai acconciamente rispondere alle osservazioni, ma non averne voluto parlare, giudicando che le troppe novità da lui scoperte, che lo sdegno di molti gli hanno provocato, non accendessero nuove scintille. Ma se alcuno avrà simil desiderio, potrà per se stesso, con la dottrina del presente trattato, sodisfare al suo gusto. Ma seguitiamo la nostra materia, che è di dimostrare:

PROBLEMA 1. PROPOSIZIONE 4
Come si debba determinare l'impeto nei singoli punti di una data parabola descritta da un proietto.
[v. figura 76]
Sia la semiparabola bec, della quale l'ampiezza sia cd e l'altezza db; quest'ultima, prolungata verso l'alto, incontri in a la tangente ca alla parabola; e per il vertice b sia [condotta] la bi, parallela all'orizzonte e alla cd. Se, poi, l'ampiezza cd è eguale all'intera altezza da, bi sarà eguale a ba e a bd; se poniamo che la stessa ab sia misura del tempo della caduta per ab e del momento di velocità acquistato in b in virtù della discesa ab a partire dalla quiete in a, allora dc (che è doppia di bi) sarà lo spazio che nel medesimo tempo [il mobile] percorrerà in virtù dell'impeto ab deviato sull'orizzontale: ma nel medesimo tempo [il mobile] percorre l'altezza bd cadendo lungo bd a partire dalla quiete in b: dunque, il mobile che, cadendo lungo ab a partire dalla quiete in a, viene deviato sull'orizzontale con l'impeto ab, percorre su di questa uno spazio eguale a dc. Ma sopravvenendo il movimento di caduta lungo bd, [il mobile] percorre l'altezza bd e descrive la parabola bc: il suo impeto nell'estremo c risulta composto del [l'impeto del moto] trasversale equabile, il cui momento è [rappresentato da] ab, e dell'altro momento, acquistato nell'estremo d, ossia in c, in virtù della discesa bd; i quali momenti sono eguali. Se dunque intendiamo che ab sia misura di uno dei [due momenti], ad esempio di quello [del moto] trasversale equabile, e che bi, eguale a bd, sia misura dell'impeto acquistato in d, ossia in c; l'ipotenusa ia sarà la quantità del momento composto di ambedue [i momenti suddetti]: sarà dunque la quantità o misura del momento totale con cui il proietto, che abbia descritto la parabola bc, fa impeto in c. Tenendo presenti tali considerazioni, si prenda sulla parabola un qualsiasi punto e, nel quale si debba determinare l'impeto del proietto. Si conduca l'orizzontale ef, e si prenda bg media proporzionale tra bd e bf: poiché abbiamo posto che ab, ossia bd, sia misura del tempo e del momento di velocità [acquistato] nella caduta bd a partire dalla quiete in b, sarà bg il tempo, ossia la misura del tempo e dell'impeto in f del [mobile] proveniente da b. Pertanto, se si pone bo eguale a bg, tracciata la diagonale ao, questa sarà la quantità dell'impeto nel punto e: infatti si è posta ab come determinatrice del tempo e dell'impeto in b, il quale [impeto] deviato sull'orizzontale si mantiene sempre lo stesso; bo invece determina l'impeto [acquistato] in f, ossia in e, in virtù della discesa lungo l'altezza bf a partire dalla quiete in b; ma ao è eguale in potenza a questi due ab e bo. È dunque manifesto quello che si chiedeva.

SAGR. La contemplazione del componimento di questi impeti diversi, e della quantità di quell'impeto che da tal mistione ne risulta, mi giugne tanto nuova, che mi lascia la mente in non piccola confusione: non dico della mistione di due movimenti equabili, benché tra di loro diseguali, fatti uno per la linea orizontale e l'altro per la perpendicolare, ché di questi resto capacissimo farsi un moto in potenza eguale ad amendue i componenti; ma mi nasce confusione nel mescolamento dell'orizontale equabile, e perpendicolare naturalmente accelerato. Però vorrei che insieme digerissimo meglio questa materia.
SIMP. Ed io tanto più ne son bisognoso, quanto che non sono ancor totalmente quietato di mente, come bisogna, nelle proposizioni che sono come primi fondamenti dell'altre che gli seguono appresso. Voglio inferire che anco nella mistione de i due moti equabili, orizontale e perpendicolare, vorrei meglio intendere quella potenza del lor composto. Ora, Sig. Salviati, V. S. intende il nostro bisogno e desiderio.
SALV. Il desiderio è molto ragionevole, e tenterò se l'aver io più lungo tempo potuto pensarvi sopra, può agevolare la vostra intelligenza. Ma converrà comportarmi e scusarmi, se nel discorrere andrò replicando buona parte delle cose sin qui poste dall'Autore.
Discorrer determinatamente circa i movimenti e lor velocità o impeti, siano quelli o equabili o naturalmente accelerati, non possiamo noi senza prima determinar della misura che usar vogliamo per misurar tali velocità, come anco della misura del tempo. Quanto alla misura del tempo, già abbiamo la comunemente ricevuta per tutto, delle ore, minuti primi e secondi etc.; e come per misura del tempo ci è la detta comune, ricevuta da tutti, così bisogna assegnarne una per le velocità, che appresso tutti sia comunemente intesa e ricevuta, cioè che appresso tutti sia l'istessa. Atta per tale uso ha stimato l'Autore, come si è dichiarato, esser la velocità de i gravi naturalmente descendenti, de i quali le crescenti velocità in tutte le parti del mondo serbano l'istesso tenore; sì che quel grado di velocità che (per esempio) acquista una palla di piombo d'una libra nell'esser, partendosi dalla quiete, scesa perpendicolarmente quanto è l'altezza di una picca, è sempre e in tutti i luoghi il medesimo, e per ciò accomodatissimo per esplicar la quantità dell'impeto derivante dalla scesa naturale. Resta poi il trovar modo di determinare anco la quantità dell'impeto in un moto equabile in guisa tale, che tutti coloro che circa di quello discorrino, si formino l'istesso concetto della grandezza e velocità sua, sì che uno non se lo figuri più veloce e un altro meno, onde poi nel congiugnere e mescolar questo da sé concepito equabile con lo statuito moto accelerato, da diversi uomini ne vengano formati diversi concetti di diverse grandezze d'impeti. Per determinare e rappresentare cotal impeto e velocità particolare, non ha trovato il nostro Autore altro mezo più accomodato, che 'l servirsi dell'impeto che va acquistando il mobile nel moto naturalmente accelerato del quale qualsivoglia momento acquistato, convertito in moto equabile, ritien la sua velocità limitata precisamente, e tanta, che in altrettanto tempo quanto fu quello della scesa passa doppio spazio dell'altezza dalla quale è caduto. Ma perché questo è punto principale nella materia che si tratta, è bene con qualche esempio particolare farsi perfettamente intendere.
Ripigliando dunque la velocità e l'impeto acquistato dal grave cadente, come dicemmo, dall'altezza d'una picca, della quale velocità vogliamo servirci per misura di altre velocità ed impeti in altre occasioni; e posto, per esempio, che il tempo di tal caduta sia 4 minuti secondi d'ora; per ritrovar da questa tal misura quanto fusse l'impeto del cadente da qualsivoglia altra altezza maggiore o minore, non doviamo dalla proporzione la quale quest'altra altezza avesse con l'altezza d'una picca, argomentare e concludere la quantità dell'impeto acquistato in questa seconda altezza, stimando, per esempio, che il cadente da quadrupla altezza avesse acquistato quadrupla velocità, perché ciò è falso: imperò che non cresce o cala la velocità nel moto naturalmente accelerato secondo la proporzione degli spazii, ma ben secondo quella de i tempi, della quale quella degli spazii è maggiore in duplicata proporzione, come già fu dimostrato. Però, quando noi avessimo in una linea retta assegnatane una parte per misura della velocità, ed anco del tempo e dello spazio in tal tempo passato (ché per brevità tutte tre queste grandezze con un'istessa linea spesse volte vengono rappresentate), per trovar la quantità del tempo e 'l grado di velocità che il mobile medesimo in altra distanza arebbe acquistato, ciò otterremo noi non immediatamente da questa seconda distanza, ma dalla linea che tra le due distanze sarà media proporzionale. Ma con un esempio meglio mi dichiaro. [v. figura 77] Nella linea ac, perpendicolare all'orizonte, intendasi la parte ab essere uno spazio passato da un grave naturalmente descendente di moto accelerato; il tempo del qual passaggio, potendo io rappresentarlo con qualsivoglia linea, voglio per brevità figurarlo esser quanto la medesima linea ab; e parimente per misura dell'impeto e velocità acquistata per tal moto pongo pur l'istessa linea ab: sì che di tutti gli spazii che nel progresso del discorso si hanno a considerare, la misura sia la parte ab. Stabilite ad arbitrio nostro sotto una sola grandezza ab queste 3 misure di generi di quantità diversissimi, cioè di spazii, di tempi e di impeti, siaci proposto di dover determinare, nell'assegnato spazio e altezza ac, quanto sia per essere il tempo della scesa del cadente da l'a in c, e quanto l'impeto che in esso termine c si troverà avere acquistato, in relazione al tempo ed all'impeto misurati per la ab. L'uno e l'altro quesito si determinerà pigliando delle due linee ac, ab la media proporzionale ad; affermando, il tempo della caduta per tutto lo spazio ac esser quanto il tempo ad in relazione al tempo ab, posto da principio per la quantità del tempo nella scesa ab. Diremo parimente, l'impeto o grado di velocità che otterrà 'l cadente nel termine c, in relazione all'impeto che ebbe in b, esser quale è la medesima linea ad in relazione alla ab, essendo che la velocità cresce con la medesima proporzione che cresce il tempo: la qual conclusione se ben fu presa come postulato, pur tuttavia volse l'Autore esplicarne l'applicazione di sopra, alla Proposizion terza.
Ben compreso e stabilito questo punto, venghiamo alla considerazione dell'impeto derivante da 2 moti composti; uno de i quali sia composto dell'orizontale e sempre equabile, e del perpendicolare all'orizonte e esso ancora equabile; ma l'altro sia composto dell'orizontale, pur sempre equabile, e del perpendicolare naturalmente accelerato. Se amendue saranno equabili, già s'è visto come l'impeto resultante dalla composizione di amendue è in potenza equale ad amendue, come per chiara intelligenza esemplificheremo così. [v. figura 78] Intendasi, il mobile descendente per la perpendicolare ab aver, per esempio, 3 gradi d'impeto equabile, ma, trasportato per la ab verso c, esser tal velocità ed impeto di 4 gradi, sì che nel tempo medesimo che scendendo passerebbe nella perpendicolare, v. g., 3 braccia, nella orizontale ne passerebbe 4: ma nel composto di amendue le velocità viene, nel medesimo tempo, dal punto a nel termine c, caminando sempre per la diagonale ac, la quale non è lunga 7, quanto sarebbe la composta delle 2, ab 3 e bc 4, ma è 5; la qual 5 è in potenza equale alle due 3 e 4. Imperò che, fatti li quadrati del 3 e del 4, che sono 9 e 16, e questi congiunti insieme, fanno 25 per il quadrato di ac, il quale alli due quadrati di ab e di bc è eguale; onde la ac sarà quanto è il lato, o vogliam dir la radice, del quadrato 25, che è 5. Per regola dunque ferma e sicura, quando si debba assegnare la quantità dell'impeto resultante da 2 impeti dati, uno orizontale e l'altro perpendicolare ed amendue equabili, si deve di amendue fare i quadrati, e, componendogli insieme, estrar la radice del composto, la quale ci darà la quantità dell'impeto composto di amendue quelli. E così nell'esempio posto, quel mobile che in virtù del moto perpendicolare arebbe percosso sopra l'orizonte con 3 gradi di forza, e col moto solo orizontale arebbe percosso in c con gradi 4, percotendo con amendue gl'impeti congiunti, il colpo sarà come quello del percuziente mosso con gradi 5 di velocità e di forza; e questa tal percossa sarebbe del medesimo valore in tutti i punti della diagonale ac, per esser sempre gl'impeti composti i medesimi, non mai cresciuti o diminuiti.
Veggiamo ora quello che accaschi nel comporre il moto orizontale equabile con un moto perpendicolare all'orizonte, il quale, cominciando dalla quiete, vadia naturalmente accelerandosi. Già è manifesto che la diagonale, che è la linea del moto composto di questi due, non è una linea retta, ma semiparabolica, come si è dimostrato; nella quale l'impeto va sempre crescendo, mercé del continuo crescimento della velocità del moto perpendicolare. Là onde, per determinar qual sia l'impeto in un assegnato punto di essa diagonale parabolica, prima bisogna assegnar la quantità dell'impeto uniforme orizontale, e poi investigar qual sia l'impeto del cadente nell'assegnato punto, il che non si può determinare senza la considerazione del tempo decorso dal principio della composizione de i 2 moti, la qual considerazione di tempo non si richiede nella composizione de i moti equabili, le velocità ed impeti de i quali son sempre i medesimi; ma qui, dove entra nella mistione un moto che, cominciando dalla somma tardità, va crescendo la velocità conforme alla continuazion del tempo, è necessario che la quantità del tempo ci manifesti la quantità del grado di velocità nell'assegnato punto: ché quanto al resto poi, l'impeto composto di questi 2 è (come nei moti uniformi) eguale in potenza ad amendue i componenti. Ma qui ancora meglio mi dichiaro con un esempio. [v. figura 79] Sia nella perpendicolare all'orizonte ac presa qualsivoglia parte ab, la quale figuro che serva per misura dello spazio del moto naturale fatto in essa perpendicolare, e parimente sia misura del tempo ed anco del grado di velocità, o vogliam dire de gl'impeti: è primieramente manifesto, che se l'impeto del cadente in b dalla quiete in a si convertirà sopra la bd, parallela all'orizonte, in moto equabile, la quantità della sua velocità sarà tanta, che nel tempo ab passerà uno spazio doppio dello spazio ab; e tanta sia la linea bd. Posta poi la bc eguale alla ba, e tirata la parallela ce alla bd, e ad essa eguale, descriveremo per i punti b, e la linea parabolica bei. E perché nel tempo ab con l'impeto ab si passa l'orizontale bd o ce, doppia della ab, e passasi ancora in altrettanto tempo la perpendicolare bc con acquisto d'impeto in c eguale al medesimo orizontale; adunque il mobile, in tanto tempo quanto è ab, si troverà dal b giunto in e per la parabola be con un impeto composto di due, ciascheduno eguale all'impeto ab: e perché l'uno di essi è orizontale e l'altro perpendicolare, l'impeto composto di essi sarà in potenza eguale ad amendue, cioè doppio di uno; onde, posta la bf eguale alla ba e tirata la diagonale af, l'impeto e la percossa in e sarà maggiore della percossa in b del cadente dall'altezza a, o vero della percossa dell'impeto orizontale per la bd, secondo la proporzione di af ad ab. Ma quando, ritenendo pur sempre la ba per misura dello spazio della caduta dalla quiete in a sino in b e per misura del tempo e dell'impeto del cadente acquistato in b, l'altezza bo non fusse eguale, ma maggiore della ab, presa la bg media proporzionale tra esse ab, bo, sarebbe essa bg misura del tempo e dell'impeto in o, per la caduta nell'altezza bo acquistato in o; e lo spazio per l'orizontale, il quale passato con l'impeto ab nel tempo ab sarebbe doppio della ab, sarà in tutta la durazion del tempo bg tanto maggiore, quanto a proporzione la bg è maggiore della ba. Posta dunque la lb eguale alla bg, e tirata la diagonale al, avremo da essa la quantità composta delli 2 impeti orizontale e perpendicolare, da i quali si descrive la parabola; de i quali l'orizontale ed equabile è l'acquistato in b per la caduta ab, e l'altro è l'acquistato in o, o vogliam dire in i, per la caduta bo, il cui tempo fu bg, come anco la quantità del suo momento. E con simil discorso investigheremo l'impeto nel termine estremo della parabola, quando l'altezza sua fusse minore della sublimità ab, prendendo tra amendue la media; la quale posta nell'orizontale in luogo della bf, e congiunta la diagonale, come af, aremo da questa la quantità dell'impeto nell'estremo termine della parabola.
A quanto sin qui è considerato circa questi impeti, colpi o vogliam dir percosse, di tali proietti, convien aggiugnere un'altra molto necessaria considerazione: e questa è, che non basta por mente alla sola velocità del proietto per ben determinare della forza ed energia della percossa, ma convien chiamare a parte ancora lo stato e condizione di quello che riceve la percossa, nell'efficacia della quale esso per più rispetti ha gran participazione e interesse. E prima, non è chi non intenda che la cosa percossa intanto patisce violenza dalla velocità del percuziente, in quanto ella se gli oppone, e frena in tutto o in parte il moto di quello: ché se il colpo arriverà sopra tale che ceda alla velocità del percuziente senza resistenza alcuna, tal colpo sarà nullo; e colui che corre per ferir con lancia il suo nimico, se nel sopraggiugnerlo accaderà che quello si muova fuggendo con pari velocità, non farà colpo, e l'azzione sarà un semplice toccare senza offendere. Ma se la percossa verrà ricevuta in un oggetto che non in tutto ceda al percuziente, ma solamente in parte, la percossa danneggerà, ma non con tutto l'impeto, ma solo con l'eccesso della velocità di esso percuziente sopra la velocità della ritirata e cedenza del percosso: sì che, se, v. g., il percuziente arriverà con 10 gradi di velocità sopra 'l percosso, il quale, cedendo in parte, si ritiri con gradi 4, l'impeto e percossa sarà come di gradi 6. E finalmente, intera e massima sarà la percossa, per la parte del percuziente, quando il percosso nulla ceda, ma interamente si opponga, e fermi tutto 'l moto del percuziente; se però questo può accadere. Ed ho detto per la parte del percuziente, perché quando il percosso si movesse con moto contrario verso 'l percuziente, il colpo e l'incontro si farebbe tanto più gagliardo, quanto le 2 velocità contrarie unite son maggiori che la sola del percuziente. Di più, conviene anco avvertire che il ceder più o meno può derivare non solamente dalla qualità della materia più o meno dura, come se sia di ferro, di piombo o di lana etc., ma dalla positura del corpo che riceve la percossa: la qual positura se sarà tale che 'l moto del percuziente la vadia a investire ad angoli retti, l'impeto del colpo sarà il massimo; ma se 'l moto verrà obbliquamente e, come diciamo noi, a scancìo, il colpo sarà più debole, e più e più secondo la maggiore obbliquità; perché in oggetto in tal modo situato, ancor che di materia sodissima, non si spegne e ferma tutto l'impeto e moto del percuziente, il quale, sfuggendo, passa oltre, continuando almeno in qualche parte a muoversi sopra la superficie del resistente opposto. Quando dunque si è di sopra determinato della grandezza dell'impeto del proietto nell'estremità della linea parabolica, si deve intendere della percossa ricevuta sopra una linea ad angoli retti ad essa parabolica o vero alla tangente la parabola nel detto punto; perché, se ben quel moto è composto d'un orizontale e d'un perpendicolare, l'impeto né sopra l'orizontale né sopra 'l piano eretto all'orizonte è il massimo, venendo sopra amendue ricevuto obbliquamente.
SAGR. Il ricordar V. S. questi colpi e queste percosse mi ha risvegliato nella mente un problema o vogliam dire questione mecanica, della quale non ho trovato appresso autore alcuno la soluzione, né cosa che mi scemi la maraviglia o al meno in parte mi quieti l'intelletto. E 'l dubbio e lo stupor mio consiste nel non restar capace onde possa derivare, e da qual principio possa dependere, l'energia e la forza immensa che si vede consistere nella percossa, mentre col semplice colpo d'un martello, che non abbia peso maggiore di 8 o 10 libre, veggiamo superarsi resistenze tali, le quali non cederanno al peso d'un grave che, senza percossa, vi faccia impeto, solamente calcando e premendo, benché la gravità di quello passi molte centinaia di libre. Io vorrei pur trovar modo di misurar la forza di questa percossa; la quale non penso però che sia infinita, anzi stimo che ella abbia il suo termine da potersi pareggiare e finalmente regolare con altre forze di gravità prementi, o di leve o di viti o di altri strumenti mecanici, de i quali io a sodisfazione resto capace della multiplicazione della forza loro.
SALV. V. S. non è solo, nella maraviglia dell'effetto e nella oscurità della cagione di così stupendo accidente. Io vi pensai per alcun tempo in vano, accrescendo sempre la confusione, sin che finalmente, incontrandomi nel nostro Academico, da esso ricevei doppia consolazione: prima, nel sentire come egli ancora era stato lungo tempo nelle medesime tenebre; e poi nel dirmi che, dopo l'avervi in vita sua consumate molte migliara di ore specolando e filosofando, ne aveva conseguite alcune cognizioni lontane dai nostri primi concetti, e però nuove e per la novità ammirande. E perché ormai so che la curiosità di V. S. volentieri sentirebbe quei pensieri che si allontanano dall'opinabile, non aspetterò la sua richiesta, ma gli do parola che, spedita che avremo la lettura di questo trattato de i proietti, gli spiegherò tutte quelle fantasie, o vogliàn dire stravaganze, che de i discorsi dell'Accademico mi son rimaste nella memoria. In tanto seguitiamo le proposizioni dell'Autore.

PROPOSIZIONE 5. PROBLEMA
Sul prolungamento dell'asse di una parabola data determinare in alto un punto, cadendo dal quale [un mobile] descriva quella parabola stessa.

COROLLARIO
Di qui risulta che la metà della base, ossia la metà dell'ampiezza di una semiparabola (che è poi la quarta parte dell'ampiezza della intera parabola) è media proporzionale tra la sua altezza e quella sublimità, cadendo dalla quale il mobile descrive la semiparabola stessa.

PROPOSIZIONE 6. PROBLEMA
Date la sublimità e l'altezza di una semiparabola, trovare l'ampiezza.
[v. figura 80]
Sia la perpendicolare ac alla linea orizzontale dc, e su di essa siano date l'altezza cb e la sublimità ba: bisogna trovare sull'orizzontale cd l'ampiezza della semiparabola descritta [a partire] dalla sublimità ba e con altezza bc. Si prenda la media proporzionale tra cb e ba e si ponga cd doppia di essa: dico che cd è l'ampiezza cercata. E ciò appare manifesto dal precedente [corollario].

TEOREMA. PROPOSIZIONE 7
Fra i proietti che descrivono semiparabole di eguale ampiezza, si richiede minor impeto in quello che descrive quella [parabola] la cui ampiezza è doppia della propria altezza, che non in qualsiasi altro proietto.

COROLLARIO
Da ciò è manifesto che, per converso, in un proietto lanciato dall'estremo d si richiede minor impeto per [descrivere] la semiparabola db che per [descrivere] qualsiasi altra semiparabola con elevazione maggiore o minore dell'elevazione della semiparabola db, [elevazione fatta] secondo la tangente ad, che forma sopra l'orizzonte un angolo semiretto. Stando così le cose, risulta che, se dall'estremo d vengono lanciati proietti con un medesimo impeto, ma secondo differenti elevazioni, la proiezione massima, ossia la semiparabola o parabola intera di massima ampiezza, sarà quella che verrà fatta con l'elevazione di mezzo angolo retto; invece tutte le altre, fatte ad angoli maggiori o minori, saranno minori.

SAGR. Piena di maraviglia e di diletto insieme è la forza delle dimostrazioni necessarie, quali sono le sole matematiche. Gia sapevo io, per fede prestata alle relazioni di più bombardieri, che di tutti i tiri di volata dell'artiglieria, o del mortaro, il massimo, cioè quello che in maggior lontananza caccia la palla, era il fatto all'elevazione di mezo angolo retto, che essi dicono del sesto punto della squadra; ma l'intender la cagione onde ciò avvenga, supera d'infinito intervallo la semplice notizia auta dalle altrui attestazioni, ed anco da molte replicate esperienze.
SALV. V. S. molto veridicamente discorre: e la cognizione d'un solo effetto acquistata per le sue cause ci apre l'intelletto a 'ntendere ed assicurarci d'altri effetti senza bisogno di ricorrere alle esperienze, come appunto avviene nel presente caso; dove, guadagnata per il discorso dimostrativo la certezza dell'essere il massimo di tutti i tiri di volata quello dell'elevazione dell'angolo semiretto, ci dimostra l'Autore quello che forse per l'esperienza non è stato osservato: e questo è, che de gli altri tiri, quelli sono tra di loro eguali, le elevazioni de i quali superano o mancano per angoli eguali dalla semiretta: sì che le palle tirate dall'orizonte, una secondo l'elevazione di 7 punti e l'altra di 5, andranno a ferir su l'orizonte in lontananze eguali, e così eguali saranno i tiri di 8 e di 4 punti, di 9 e di 3, etc. Or sentiamone la dimostrazione.

TEOREMA. PROPOSIZIONE 8
Le ampiezze delle parabole descritte da proietti, lanciati con un medesimo impeto e secondo elevazioni che superano o mancano per angoli eguali dall'angolo semiretto, sono tra di loro eguali.

TEOREMA. PROPOSIZIONE 9
Eguali sono le ampiezze di quelle parabole, le cui altezze e sublimità sono tra di loro inversamente proporzionali.

TEOREMA. PROPOSIZIONE 10
L'impeto o momento di una qualsiasi semiparabola è eguale al momento di un mobile, che cada naturalmente secondo una perpendicolare all'orizzonte, la quale sia lunga quanto la linea composta dalla sublimità e dall'altezza della semiparabola.

COROLLARIO
Da ciò risulta che sono tra loro eguali gli impeti di tutte le semiparabole, in ciascuna delle quali la somma dell'altezza con la [rispettiva] sublimità è sempre la medesima.

PROBLEMA. PROPOSIZIONE 11
Dati l'impeto e l'ampiezza di una semiparabola, trovare l'altezza.

PROBLEMA. PROPOSIZIONE 12
Calcolare e ordinare in una tavola le ampiezze di tutte le semiparabole descritte da proietti lanciati col medesimo impeto.

SAGR. Mi manca, per l'intera intelligenza di questa dimostrazione, il saper come sia vero che la terza proporzionale delle bf, bi sia (come dice l'Autore) necessariamente maggiore della fa.
SALV. Tal conseguenza mi par che si possa dedurre in tal modo. Il quadrato della media di tre linee proporzionali è eguale al rettangolo dell'altre due; onde il quadrato della bi, o della bd ad essa eguale, deve esser eguale al rettangolo della prima fb nella terza da ritrovarsi: la qual terza è necessario che sia maggiore della fa, perché il rettangolo della bf in fa è minore del quadrato bd, ed il mancamento è quanto il quadrato della df, come dimostra Euclide in una del secondo. Devesi anco avvertire che il punto f, che divide la tangente eb in mezo, altre molte volte cadrà sopra 'l punto a, ed una volta anco nell'istesso a; ne i quali casi è per sé noto che la terza proporzionale della metà della tangente e della bi (che dà la subblimità) è tutta sopra la a. Ma l'Autore ha preso il caso dove non era manifesto che la detta terza proporzionale fusse sempre maggiore della fa, e che però, aggiunta sopra 'l punto f, passasse oltre alla parallela ag. Or seguitiamo.


Ampiezze delle semiparabole descritte dal medesimo impeto.

Gr.            Gr.      Gr.            Gr.
45      10000            69      6692      21
46      9994      44      70      6428      20
47      9976      43      71      6157      19
                              
48      9945      42      72      5878      18
49      9902      41      73      5592      17
50      9848      40      74      5300      16
                              
51      9782      39      75      5000      15
52      9704      38      76      4694      14
53      9612      37      77      4383      13
                              
54      9511      36      78      4067      12
55      9396      35      79      3746      11
56      9272      34      80      3420      10
                              
57      9136      33      81      3090      9
58      8989      32      82      2756      8
59      8829      31      83      2419      7
                              
60      8659      30      84      2079      6
61      8481      29      85      1736      5
62      8290      28      86      1391      4
                              
63      8090      27      87      1044      3
64      7880      26      88      698      2
65      7660      25      89      349      1
                              
66      7431      24                  
67      7191      23                  
68      6944      22                  


Non sarà inutile, mercé l'ausilio della precedente tavola, comporne un'altra che unisca le altezze delle medesime semiparabole descritte da proietti lanciati con lo stesso impeto.


Altezze delle semiparabole il cui impeto sia il medesimo.

Gr.            Gr.            Gr.            Gr.      
1      3      46      5173      25      1786      70      8830
2      13      47      5346      26      1922      71      8940
3      28      48      5523      27      2061      72      9045
                                          
4      50      49      5698      28      2204      73      9144
5      76      50      5868      29      2351      74      9240
6      108      51      6038      30      2499      75      9330
                                          
7      150      52      6207      31      2653      76      9415
8      194      53      6379      32      2810      77      9493
9      245      54      6546      33      2967      78      9567
                                          
10      302      55      6710      34      3128      79      9636
11      365      56      6873      35      3289      80      9698
12      432      57      7033      36      3456      81      9755
                                          
13      506      58      7190      37      3621      82      9806
14      585      59      7348      38      3793      83      9851
15      670      60      7502      39      3962      84      9890
                                          
16      760      61      7649      40      4132      85      9924
17      855      62      7796      41      4302      86      9951
18      955      63      7939      42      4477      87      9972
                                          
19      1060      64      8078      43      4654      88      9987
20      1170      65      8214      44      4827      89      9998
21      1285      66      8346      45      5000      90      10000
                                          
22      1402      67      8474                        
23      1527      68      8597                        
24      1685      69      8715                        


SAGR. Questa vedrò io molto volentieri, mentre che per essa potrò venir in cognizione della differenza de gl'impeti e delle forze che si ricercano per cacciar il proietto nella medesima lontananza con tiri che chiamano di volata; la qual differenza credo che sia grandissima secondo le diverse elevazioni: sì che, per esempio, se altri volesse alla elevazione di 3 o 4 gradi, o di 87 o 88, far cader la palla dove fu cacciata alla elevazione di 45 (dove si è mostrato ricercarsi l'impeto minimo), credo si ricercherebbe un eccesso immenso di forza.
SALV. V. S. stima benissimo; e vedrà che per eseguire l'opera intera in tutte l'elevazioni, bisogna andar a gran passo verso l'impeto infinito. Or veggiamo la costruzzione della tavola.

PROBLEMA. PROPOSIZIONE 13
Date le ampiezze delle semiparabole, ordinate nella tavola precedente, supponendo comune l'impeto con cui ciascuna viene descritta, ricavarne le rispettive altezze.
Non sarà inutile presentare una terza tavola, contenente le altezze e le sublimità delle semiparabole aventi la medesima ampiezza.

Tavola contenente le altezze e le sublimità delle semiparabole aventi le medesime ampiezze, cioè di 10.000 parti, calcolata per ogni singolo grado di elevazione.

Gr.      Altit.      Subl.      Gr.      Altit.      Subl.
1      87      286533      46      5177      4828
2      175      142450      47      5363      4662
3      262      95802      48      5553      4502
                              
4      349      71531      49      5752      4345
5      437      57142      50      5959      4196
6      525      47573      51      6174      4048
                              
7      614      40716      52      6399      3906
8      702      35587      53      6635      3765
9      792      31565      54      6882      3632
                              
10      881      28367      55      7141      3500
11      972      25720      56      7413      3372
12      1063      23518      57      7699      3247
                              
13      1154      21701      58      8002      3123
14      1246      20056      59      8332      3004
15      1339      18663      60      8600      2887
                              
16      1434      17405      61      9020      2771
17      1529      16355      62      9403      2658
18      1624      15389      63      9813      2547
                              
19      1722      14522      64      10251      2438
20      1820      13736      65      10722      2331
21      1919      13024      66      11230      2226
                              
22      2020      12376      67      11779      2122
23      2123      11778      68      12375      2020
24      2226      11230      69      13025      1919
                              
25      2332      10722      70      13237      1819
26      2439      10253      71      14521      1721
27      2547      9814      72      15388      1624
                              
28      2658      9404      73      16354      1528
29      2772      9020      74      17437      1433
30      2887      8659      75      18660      1339
                              
31      3008      8336      76      20054      1246
32      3124      8001      77      21657      1154
33      3247      7699      78      23523      1062
                              
34      3373      7413      79      25723      972
35      3501      7141      80      28356      881
36      3633      6882      81      31569      792
                              
37      3768      6635      82      35577      702
38      3906      6395      83      40222      613
39      4049      6174      84      47572      525
                              
40      4196      5959      85      57150      437
41      4346      5752      86      71503      349
42      4502      5553      87      95405      262
                              
43      4662      5362      88      143181      174
44      4828      5177      89      286499      87
45      5000      5000      90      infinita      


PROPOSIZIONE 14
Determinare, per ogni grado di elevazione, l'altezza e la sublimità delle semiparabole aventi eguale ampiezza.
Le otterremo tutte per mezzo di un facile procedimento, infatti, posto che l'ampiezza della semiparabola sia sempre di 10.000 parti, la metà della tangente darà, di un qualunque grado di elevazione, la rispettiva altezza. Come, ad esempio, nella semiparabola, la cui elevazione sia di 30 gradi, e la cui ampiezza sia - come si è posto - di 10.000 parti, l'altezza sarà 2887; tale è, infatti, approssimatamente, la misura della metà della tangente. Una volta trovata l'altezza, ricaveremo la sublimità in questo modo. Poiché si è dimostrato che la metà dell'ampiezza di una semiparabola è media proporzionale tra l'altezza e la sublimità, essendosi già trovata l'altezza ed essendo la metà dell'ampiezza sempre la medesima, cioè di 5000 parti, se divideremo il quadrato di quest'ultima per l'altezza data, ne risulterà la sublimità cercata. Nell'esempio si era trovato che l'altezza è 2887; ora, il quadrato di 5000 parti è 25.000.000; che, diviso per 2887, dà approssimatamente, per la sublimità cercata, 8659.

SALV. Or qui si vede, primieramente, come è verissimo il concetto accennato di sopra, che nelle diverse elevazioni, quanto più si allontanano dalla media, o sia nelle più alte o nelle più basse, tanto si ricerca maggior impeto e violenza per cacciar il proietto nella medesima lontananza. Imperò che, consistendo l'impeto nella mistione de i due moti, orizontale equabile e perpendicolare naturalmente accelerato, del qual impeto vien ad esser misura l'aggregato dell'altezza e della sublimità, vedesi dalla proposta tavola, tale aggregato esser minimo nell'elevazione di gr. 45, dove l'altezza e la sublimità sono eguali, cioè 5000 ciascheduna, e l'aggregato loro 10000: che se noi cercheremo ad altra maggiore altezza, come, per esempio, di gr. 50, troveremo l'altezza esser 5959, e la sublimità 4196, che giunti insieme sommano 10155; e tanto troveremo parimente esser l'impeto di gr. 40, essendo questa e quella elevazione egualmente lontane dalla media. Dove doviamo secondariamente notare, esser vero che eguali impeti si ricercano a due a due delle elevazioni distanti egualmente dalla media, con questa bella alternazione di più, che l'altezze e le sublimità delle superiori elevazioni contrariamente rispondono alle sublimità ed altezze delle inferiori; sì che dove, nell'esempio proposto, nell'elevazione di 50 gr. l'altezza è 5959 e la sublimità 4196, nell'elevazione di gr. 40 accade all'incontro l'altezza esser 4196 e la sublimità 5959: e l'istesso accade in tutte l'altre senza veruna differenza, se non in quanto, per fuggir il tedio del calcolare, non si è tenuto conto di alcune frazzioni, le quali in somme così grandi non sono di momento né di progiudizio alcuno.
SAGR. Io vo osservando, come delli due impeti orizontale e perpendicolare, nelle proiezzioni, quanto più sono sublimi, tanto meno vi si ricerca dell'orizontale, e molto del perpendicolare; all'incontro, nelle poco elevate grande bisogna che sia la forza dell'impeto orizontale, che a poca altezza deve cacciar il proietto. Ma se ben io capisco benissimo, che nella totale elevazione di gr. 90, per cacciar il proietto un sol dito lontano dal perpendicolo, non basta tutta la forza del mondo, ma necessariamente deve egli ricadere nell'istesso luogo onde fu cacciato; non però con simil sicurezza ardirei di affermare, che anco nella nulla elevazione, cioè nella linea orizontale, non potesse da qualche forza, ben che non infinita, esser in alcuna lontananza spinto il proietto, sì che, per esempio, né anco una colubrina sia potente a spignere una palla di ferro orizontalmente, come dicono, di punto bianco, cioè di punto niuno, che è dove non si dà elevazione. Io dico che in questo caso resto con qualche ambiguità: e che io non neghi resolutamente il fatto, mi ritiene un altro accidente, che par non meno strano, e pure ne ho la dimostrazione concludente necessariamente. E l'accidente è l'esser impossibile distendere una corda sì, che resti tesa dirittamente e parallela all'orizonte; ma sempre fa sacca e si piega, né vi è forza che basti a tenderla rettamente.
SALV. Adunque, Sig. Sagredo, in questo caso della corda cessa in voi la maraviglia circa la stravaganza dell'effetto, perché ne avete la dimostrazione; ma se noi ben considereremo, forse troveremo qualche corrispondenza tra l'accidente del proietto e questo della corda. La curvità della linea del proietto orizontale par che derivi dalle due forze, delle quali una (che è quella del proiciente) lo caccia orizontalmente, e l'altra (che è la propria gravità) lo tira in giù a piombo. Ma nel tender la corda vi sono le forze di coloro che orizontalmente la tirano, e vi è ancora il peso dell'istessa corda, che naturalmente inclina al basso. Son dunque queste due generazioni assai simili. E se voi date al peso della corda tanta possanza ed energia di poter contrastare e vincer qual si voglia immensa forza che la voglia distendere drittamente, perché vorrete negarla al peso della palla? Ma più voglio dirvi, recandovi insieme maraviglia e diletto, che la corda così tesa, e poco o molto tirata, si piega in linee, le quali assai si avvicinano alle paraboliche: e la similitudine è tanta, che se voi segnerete in una superficie piana ed eretta all'orizonte una linea parabolica, e tenendola inversa, cioè col vertice in giù e con la base parallela all'orizonte, facendo pendere una catenella sostenuta nelle estremità della base della segnata parabola, vedrete, allentando più o meno la detta catenuzza, incurvarsi e adattarsi alla medesima parabola, e tale adattamento tanto più esser preciso, quanto la segnata parabola sarà men curva, cioè più distesa; sì che nelle parabole descritte con elevazioni sotto a i gr. 45, la catenella camina quasi ad unguem sopra la parabola.
SAGR. Adunque con una tal catena sottilmente lavorata si potrebbero in un subito punteggiar molte linee paraboliche sopra una piana superficie.
SALV. Potrebbesi, ed ancora con qualche utilità non piccola, come appresso vi dirò.
SIMP. Ma prima che passar più avanti, vorrei pur io ancora restar assicurato almeno di quella proposizione della quale voi dite essercene dimostrazione necessariamente concludente; dico dell'esser impossibile, per qualunque immensa forza, fare star tesa una corda drittamente ed equidistante all'orizonte.
SAGR. Vedrò se mi sovviene della dimostrazione; per intelligenza della quale bisogna, Sig. Simplicio, che voi supponghiate per vero quello che in tutti gli strumenti mecanici, non solo con l'esperienza, ma con la dimostrazione ancora, si verifica: e questo è, che la velocità del movente, ben che di forza debole, può superare la resistenza, ben che grandissima, di un resistente che lentamente debba esser mosso, tutta volta che maggior proporzione abbia la velocità del movente alla tardità del resistente, che non ha la resistenza di quel che deve esser mosso alla forza del movente.
SIMP. Questo mi è notissimo, e dimostrato da Aristotele nelle sue Quistioni Mecaniche; e manifestamente si vede nella leva e nella stadera, dove il romano, che non pesi più di 4 libre, leverà un peso di 400, mentre che la lontananza di esso romano dal centro, sopra 'l quale si volge la stadera, sia più di cento volte maggiore della distanza dal medesimo centro di quel punto dal quale pende il gran peso: e questo avviene, perché, nel calar che fa il romano, passa spazio più di cento volte maggiore dello spazio per il quale nel medesimo tempo monta il gran peso; che è l'istesso che dire, che il piccolo romano si muove con velocità più che cento volte maggiore della velocità del gran peso.
SAGR. Voi ottimamente discorrete, e non mettete dubbio alcuno nel concedere, che per piccola che sia la forza del movente, supererà qualsivoglia gran resistenza, tutta volta che quello più avanzi di velocità, ch'ei non cede di vigore e gravità. Or venghiamo al caso della corda: e segnando un poco di figura [v. figura 81], intendete per ora, questa linea ab, passando sopra i due punti fissi e stabili a, b, aver nelle estremità sue pendenti, come vedete, due immensi pesi c, d, li quali, tirandola con grandissima forza, la facciano star veramente tesa dirittamente, essendo essa una semplice linea, senza veruna gravità. Or qui vi soggiungo e dico, che se dal mezzo di quella, che sia il punto e, voi sospenderete qualsivoglia piccolo peso, quale sia questo h, la linea ab cederà, ed inclinandosi verso il punto f, ed in consequenza allungandosi, costringerà i due gravissimi pesi c, d a salir in alto: il che in tal guisa vi dimostro. Intorno a i due punti a, b, come centri, descrivo 2 quadranti, eig, elm; ed essendo che li due semidiametri ai, bl sono eguali alli due ae, eb, gli avanzi fi, fl saranno le quantità de gli allungamenti delle parti af, fb sopra le ae, eb, ed in conseguenza determinano le salite de i pesi c, d, tutta volta però che il peso h avesse auto facoltà di calare in f: il che allora potrebbe seguire, quando la linea ef, che è la quantità della scesa di esso peso h, avesse maggior proporzione alla linea fi, che determina la salita de i due pesi c, d che non ha la gravità di amendue essi pesi alla gravità del peso h. Ma questo necessariamente avverrà, sia pur quanto si voglia massima la gravità de i pesi c, d, e minima quella dell'h: imperò che non è sì grande l'eccesso de i pesi c, d sopra 'l peso h, che maggiore non possa essere a proporzione l'eccesso della tangente ef sopra la parte della segante fi. Il che proveremo così. Sia il cerchio, il cui diametro gai: e qual proporzione ha la gravità de i pesi c, d alla gravità di h, tale la abbia la linea bo ad un'altra, che sia c, della quale sia minore la d, sì che maggior proporzione arà la bo alla d che alla c. Prendasi delle due ob, d la terza proporzionale be, e come oe ad eb, così si faccia il diametro gi (prolungandolo) all'if, e dal termine f tirisi la tangente fn; e perché si è fatto, come oe ad eb, così gi ad if, sarà, componendo, come ob a be, così gf ad fi: ma tra ob e be media la d, e tra gf, fi media la nf: adunque nf alla fi ha la medesima proporzione che la ob alla d, la qual proporzione è maggiore di quella de i pesi c, d al peso h. Avendo dunque maggior proporzione la scesa o velocità del peso h alla salita o velocità dei pesi c, d, che non ha la gravità di essi pesi c, d alla gravità del peso h; resta manifesto che il peso h descenderà, cioè la linea ab partirà dalla rettitudine orizontale. E quel che avviene alla retta ab priva di gravità, mentre si attacchi in e qualsivoglia minimo peso h, avviene all'istessa corda ab intesa di materia pesante, senza l'aggiunta di alcun altro grave; poiché vi si sospende il peso istesso della materia componente essa corda ab.
SIMP. Io resto satisfatto a pieno: però potrà il Sig. Salviati, conforme alla promessa, esplicarci qual sia l'utilità che da simile catenella si può ritrarre, e, dopo questo, arrecarci quelle specolazioni che dal nostro Accademico sono state fatte intorno alla forza della percossa.
SALV. Assai per questo giorno ci siamo occupati nelle contemplazioni passate: l'ora, che non poco è tarda, non ci basterebbe a gran segno per disbrigarci dalle nominate materie; però differiremo il congresso ad altro tempo più opportuno.
SAGR. Concorro col parere di V. S., perché da diversi ragionamenti auti con amici intrinseci del nostro Accademico ho ritratto, questa materia della forza della percossa essere oscurissima, né di quella sin ora esserne, da chiunque ne ha trattato, penetrato i suoi ricetti, pieni di tenebre ed alieni in tutto e per tutto dalle prime immaginazioni umane; e tra le conclusioni sentite profferire me ne resta in fantasia una stravagantissima, cioè che la forza della percossa è interminata, per non dir infinita. Aspetteremo dunque la commodità del Sig. Salviati. Ma intanto dicami che materie sono queste, che si veggono scritte dopo il trattato de i proietti.
SALV. Queste sono alcune proposizioni attenenti al centro di gravità de i solidi, le quali in sua gioventù andò ritrovando il nostro Accademico, parendogli che quello che in tal maniera aveva scritto Federigo Comandino non mancasse di qualche imperfezzione. Credette dunque con queste proposizioni, che qui vedete scritte, poter supplire a quello che si desiderava nel libro del Comandino; ed applicossi a questa contemplazione ad instanza dell'Illustrissimo Sig. Marchese Guid'Ubaldo Dal Monte, grandissimo matematico de' suoi tempi, come le diverse sue opere publicate ne mostrano, ed a quel Signore ne dette copia, con pensiero di andar seguitando cotal materia anco ne gli altri solidi non tocchi dal Comandino; ma incontratosi, dopo alcun tempo, nel libro del Sig. Luca Valerio, massimo geometra, e veduto come egli risolve tutta questa materia senza niente lasciar in dietro, non seguitò più avanti, ben che le aggressioni sue siano per strade molto diverse da quelle del Sig. Valerio.
SAGR. Sarà bene dunque che in questo tempo che s'intermette tra i nostri passati ed i futuri congressi, V. S. mi lasci nelle mani il libro, che io tra tanto anderò vedendo e studiando le proposizioni conseguentemente scrittevi.
SALV. Molto volentieri eseguisco la vostra domanda, e spero che V. S. prenderà gusto di tali proposizioni.


[APPENDICE

CONTENENTE I TEOREMI, E LE RELATIVE DIMOSTRAZIONI, INTORNO AL CENTRO DI GRAVITÀ DEI SOLIDI, QUALI FURONO SCRITTI UN TEMPO DAL MEDESIMO AUTORE]

POSTULATO
Dati dei pesi eguali similmente disposti in bilance diverse, postuliamo che, se il centro di gravità del composto degli uni divide la [relativa] bilancia secondo una certa proporzione, anche il centro di gravità del composto degli altri divide la [rispettiva] bilancia secondo la medesima proporzione.

LEMMA
[v. figura 82]
La linea ab sia intersecata a metà in c, e la metà ac sia divisa in e; sì che, qual è la proporzione che be ha ad ea, tale sia quella che ae ha ad ec. Dico, che la be è doppia della stessa ea. Infatti, poiché, come be sta ad ea, così ea sta ad ec, componendo e permutando, avremo che, come ba sta ad ac, così ae sta ad ec; ma come ae sta ad ec, cioè come ba ad ac, così be sta ad ea: perciò be è doppia della stessa ea.
Ciò posto, si dimostra che: Se un numero qualsiasi di grandezze, che si eccedono egualmente e i cui eccessi sono eguali alla minima di esse, vengono disposte su una bilancia in modo che pendano a distanze eguali, il centro di gravità di tutte [le grandezze] divide la bilancia in modo tale che la parte verso le [grandezze] minori è doppia dell'altra.
[v. figura 83]
Pertanto, sulla bilancia ab, a distanze eguali, pendano, in numero qualsiasi, le grandezze f, g, h, k, n, le quali siano come si è detto; e la minima di esse sia n; inoltre siano a, c, d, e, b, i punti di sospensione, e sia x il centro di gravità di tutte le grandezze così disposte. Bisogna mostrare che la parte bx della bilancia, verso le grandezze minori, è doppia dell'altra [parte] xa.
Si divida la bilancia a metà nel punto d, che necessariamente cadrà o in qualcuno dei punti di sospensione, o nel punto di mezzo tra due sospensioni; ora, le altre distanze fra le sospensioni comprese tra a e d siano tutte divise a metà nei punti m e i; le grandezze, poi, vengono tutte divise in parti eguali alla n; il numero delle parti della f sarà allora eguale al numero delle grandezze che pendono dalla bilancia; le parti della g, invece, saranno una di meno, e così per tutte le altre. Le parti della f siano, pertanto, n, o, r, s, t; quelle della g [siano] n, o, r, s; quelle della h [siano] n, o, r; infine, le parti della k siano n e o: tutte le parti [cioè la loro somma] segnate da n saranno eguali alla f; tutte quelle segnate da o, saranno eguali alla g; quelle segnate da r, saranno eguali alla h; quelle segnate da s, lo saranno alla k; infine la grandezza t è eguale alla n. Poiché, dunque, tutte le grandezze segnate da n sono tra di loro eguali, il punto del loro equilibrio sarà in d, che divide a metà la bilancia ab; per la medesima ragione, di tutte le grandezze segnate da o il punto di equilibrio è in i; di quelle segnate da r è in c; e quelle segnate da s, hanno il loro punto di equilibrio in m; infine t è appesa in a. Pertanto, sulla bilancia ab, a distanze eguali d, i, c, m, a, sono appese grandezze che si eccedono egualmente e il cui eccesso è eguale alla minima: ma la massima, che risulta composta di tutte le n, pende da d; la minima, invece, cioè t, pende da a; e tutte le altre sono disposte ordinatamente. V'è, inoltre, un'altra bilancia ab, sulla quale sono disposte nel medesimo ordine altre grandezze, eguali alle predette in numero e in grandezza: perciò le bilance ab e ad verranno divise dai centri [di gravità] del composto di tutte le grandezze secondo la medesima proporzione. Ma il centro di gravità delle suddette grandezze è x; perciò x divide le bilance ba e ad secondo la medesima proporzione, in modo che, come bx sta a xa così xa stia a xd; perciò bx è doppia di xa, per il lemma posto sopra. Il che è quello che si doveva provare.
Se in un conoide parabolico viene inscritta una figura e se ne circoscrive un'altra, [costituite] da cilindri aventi eguale altezza, e si divide l'asse del detto conoide in modo che la parte verso il vertice sia doppia della parte verso la base; il centro di gravità della figura inscritta sarà più vicino del detto punto di divisione alla base della porzione [ossia del conoide]; il centro di gravità della figura circoscritta, invece, sarà più lontano del medesimo punto dalla base del conoide; e la distanza di ciascuno dei due centri da tale punto sarà eguale alla linea, che sia la sesta parte dell'altezza di uno dei cilindri da cui sono costituite le figure.
[v. figura 84]
Siano, pertanto, un conoide parabolico e figure tali, quali si sono dette: l'una sia inscritta, l'altra circoscritta; l'asse del conoide, il quale sia ae, venga diviso nel punto n in modo che an sia doppia di ne. Bisogna mostrare che il centro di gravità della figura inscritta si trova sulla linea ne, mentre il centro di quella circoscritta si trova sulla an. Le figure così disposte vengano intersecate da un piano [passante] per l'asse, e la sezione della parabola [ossia del conoide parabolico] sia bac: l'intersezione del piano secante con la base del conoide sia la linea bc; le sezioni dei cilindri siano figure rettangolari: come risulta nel disegno. Ora, il primo dei cilindri inscritti, il cui asse è de, rispetto al cilindro, il cui asse è dy, ha la medesima proporzione che il quadrato id al quadrato sy, cioè che da da ad ay; inoltre, il cilindro, il cui asse è dy, sta al cilindro yz, come il quadrato di sy sta al quadrato di rz, cioè come ya sta ad az; e, per la stessa ragione, il cilindro, il cui asse è zy, sta a quello, il cui asse è zu, come za sta ad au. Dunque, i suddetti cilindri stanno tra di loro come le linee da, ay, za, au: ma queste linee sono tra loro egualmente eccedenti e il loro eccesso è eguale alla minima, in modo che az risulta doppia di au, mentre ay ne risulta tripla, e da quadrupla. I suddetti cilindri sono, dunque, grandezze egualmente eccedentisi l'una l'altra, i cui eccessi sono eguali alla minima di esse; inoltre la linea xm è quella, sulla quale esse sono appese a distanze eguali (infatti ciascun cilindro ha il centro di gravità nel mezzo del proprio asse): perciò, per le cose sopra dimostrate, il centro di gravità della grandezza composta da tutte [le grandezze date] dividerà la linea xm in modo che la parte verso x sia doppia dell'altra. Si faccia, dunque, la divisione, e xa sia doppia di am: dunque, a è il centro di gravità della figura inscritta. Si divida la au a metà in e; ex sarà doppia della me: ma xa è doppia della am, perciò ee è tripla della ea. Ma ae è tripla della en: risulta, dunque, che en è maggiore della ea, e perciò a, che è il centro di gravità della figura inscritta, è più vicino di n alla base del conoide. Poiché, come ae sta ad en, così la parte tolta ee sta alla parte tolta ea, si avrà che anche la parte rimanente starà all'altra parte rimanente, cioè ae ad na, come ae sta ad en. Dunque, an è la terza parte di ae e la sesta parte di au. Nel medesimo modo si dimostra poi che i cilindri della figura circoscritta si eccedono egualmente, che gli eccessi sono eguali al cilindro minimo, e che i loro centri di gravità si trovano sulla linea em a distanze eguali. Se, pertanto, si divide em in p, in modo che ep sia doppia della rimanente pm, p sarà il centro di gravità dell'intera grandezza circoscritta: inoltre, poiché ep è doppia di pm, mentre ae è minore del doppio di em (poiché le è eguale), l'intera ae risulterà minore del triplo della ep; perciò ep sarà maggiore della en. Inoltre, essendo la em tripla della mp ed essendo [la somma di] me col doppio di ea parimenti tripla della me, allora l'intera ae, insieme con la ae, sarà tripla della ep. Ma ae è tripla della en; perciò la rimanente ae sarà tripla della rimanente pn. Pertanto np è la sesta parte della au. Questo è appunto quanto si doveva dimostrare.
Da ciò è manifesto che in un conoide parabolico è possibile inscrivere una figura e circoscriverne un'altra, in modo che i loro centri di gravità distino dal punto n meno di qualunque linea data. Se, infatti, data una linea, ne prendiamo un'altra sei volte maggiore, e se facciamo gli assi dei cilindri, dai quali sono costituite le figure, minori della linea così presa; allora le linee che si trovano fra il centro di gravità di ciascuna di queste figure e il punto n, saranno minori della linea data.

ALTRA DIMOSTRAZIONE DELLO STESSO

[v. figura 85]
L'asse di un conoide, che sia cd, venga diviso in o in modo che co sia doppia di od. Bisogna mostrare che il centro di gravità della figura inscritta si trova sulla linea od, mentre il centro di quella circoscritta si trova sulla co. Le figure siano intersecate da un piano [passante] per l'asse e per c, come si è detto. Ordunque, poiché i cilindri sn, tm, vi, xe stanno tra loro come i quadrati delle linee sd, tn, vm, xi; [poiché] d'altra parte questi [quadrati] stanno tra di loro come le linee nc, cm, ci, ce; [poiché] inoltre queste [linee] si eccedono egualmente e gli eccessi sono eguali alla minima, cioè alla ce; e [poiché] il cilindro tm è eguale al cilindro qn, mentre il cilindro vi è eguale al cilindro pn, e il cilindro xe è eguale al cilindro ln; dunque, i cilindri sn, qn, pn, ln si eccedono egualmente e gli eccessi sono eguali al minimo di essi, cioè al cilindro ln. Ma l'eccesso del cilindro sn sul cilindro qn è un anello, la cui altezza è qt, cioè nd, e la cui larghezza è sq; l'eccesso del cilindro qn sul cilindro pn è un anello, la cui larghezza è qp; infine l'eccesso del cilindro pn sul cilindro ln è un anello, la cui larghezza è pl. Perciò i suddetti anelli sq, qp, pl sono eguali [equivalenti] tra di loro e al cilindro ln. L'anello st è pertanto eguale al cilindro xe; l'anello qv, doppio dell'anello st, è eguale al cilindro vi, il quale è similmente doppio del cilindro xe; e per la stessa ragione, l'anello px sarà eguale al cilindro tm, e il cilindro le al cilindro sn. Pertanto, sulla bilancia kf, la quale unisce i punti medi delle rette ei e dn ed è intersecata in parti eguali nei punti h e g, si trovano delle grandezze, cioè i cilindri sn, tm, vi, xe; e il centro di gravità del primo cilindro è k, quello del secondo è h, quello del terzo è g, e quello del quarto è f. Ma abbiamo anche un'altra bilancia mk, che è la metà della fk, e che è divisa da altrettanti punti in parti eguali, cioè mh, hn, nk; su di essa si trovano altre grandezze, le quali sono eguali in numero e grandezza a quelle che si trovano sulla bilancia fk, e hanno i [rispettivi] centri di gravità nei punti m, h, n, k, e sono disposte nel medesimo ordine. Il cilindro le ha infatti il centro di gravità in m, ed è eguale al cilindro sn, che ha il centro di gravità in k; l'anello px ha il centro di gravità in h, ed è eguale al cilindro tm, il cui centro di gravità è h; l'anello qv, avente il centro di gravità in n, è eguale al cilindro vi, il cui centro è g; infine l'anello st, avente il centro di gravità in k, è eguale al cilindro xe, il cui centro è f. Pertanto, il centro di gravità delle suddette grandezze divide la bilancia secondo la medesima proporzione: ma il loro centro è unico, e perciò è un qualche punto comune ad entrambe le bilance, il quale [punto] sia y. Pertanto fy starà a yk come ky a ym; dunque, fy è doppia della yk; e divisa la ce a metà in z, zf sarà doppia di kd, e di conseguenza zd sarà tripla della dy. Ma della retta do è tripla la cd: dunque, la retta do è maggiore della dy; e perciò il centro di gravità y della figura inscritta è più vicino del punto o alla base. E poiché, come cd sta a do, così la parte tolta zd sta alla parte tolta dy, allora anche la parte rimanente cz starà alla parte rimanente yo come cd sta a do: cioè yo sarà la terza parte della cz, cioè la sesta parte della ce. Con identico procedimento mostreremo, d'altra parte, che i cilindri della figura circoscritta si eccedono egualmente, che gli eccessi sono eguali al cilindro minimo, e che i loro centri di gravità sono situati sulla bilancia kz a distanze eguali; inoltre [dimostreremo] parimenti che anelli eguali ai medesimi cilindri sono similmente disposti sull'altra bilancia kg, che è la metà della bilancia kz; e che, perciò, il centro di gravità della figura circoscritta, il quale sia r, divide le bilance in modo che zr stia ad rk, come kr sta ad rg. Dunque, zr sarà doppia della rk; ma cz sarà eguale alla retta kd, e non doppia: l'intera cd sarà allora minore del triplo della dr; perciò la retta dr è maggiore della do: ovverossia, il centro di gravità della figura circoscritta è più distante del punto o dalla base. E poiché zk è tripla della kr, e [la somma di] kd col doppio di zc è tripla di kd, l'intera cd, insieme con cz, sarà tripla della dr. Ma cd è tripla della do: perciò la parte rimanente cz sarà tripla dell'altra parte rimanente ro: cioè or è la sesta parte della ec. Che è quello che ci eravamo proposti.
Fatte queste dimostrazioni iniziali, si dimostra ora che il centro di gravità di un conoide parabolico divide l'asse in modo tale che la parte verso il vertice è doppia della rimanente parte verso la base.
[v. figura 86]
Sia un conoide parabolico, il cui asse ab venga diviso in n in modo che an sia doppia di nb. Bisogna mostrare che il centro di gravità del conoide è il punto n. Infatti, se non è n, si troverà o sotto o sopra di esso. In primo luogo [immaginiamo che] si trovi sotto, e sia esso x: si ponga a parte la linea lo, eguale alla nx, e la si divida a caso in s; e qual è la proporzione che [la somma di] ambedue le bx e os ha rispetto a os, tale sia anche la proporzione che il conoide ha rispetto al solido r: si inscriva nel conoide una figura [costituita] da cilindri aventi eguale altezza, in modo che la linea compresa tra il centro di gravità di essa [figura] e il punto n sia minore della linea ls, e l'eccesso, per il quale [quella figura] viene superata dal conoide, sia minore del solido r. Che poi ciò sia possibile, è manifesto. Sia pertanto inscritta [la figura], il cui centro di gravità sia i: sarà allora ix maggiore di so; poiché abbiamo che, come [la somma di] xb con so sta ad so, così il conoide sta ad r (ma r è maggiore dell'eccesso per il quale il conoide supera la figura inscritta), la proporzione del conoide al suddetto eccesso sarà maggiore della proporzione che [la somma di] ambedue le bx e os ha rispetto ad so: scomponendo, la figura inscritta avrà, rispetto al suddetto eccesso, una proporzione maggiore della proporzione di bx ad so. Ma la proporzione di bx a xi è ancora minore di quella che [la medesima bx] ha ad so: la figura inscritta avrà, pertanto, rispetto alle rimanenti porzioni, una proporzione molto maggiore di quella che bx ha ad xi. Pertanto, quale è la proporzione che la figura inscritta ha rispetto alle rimanenti porzioni, tale sarà anche la proporzione di un'altra linea qualsiasi a xi; [linea] che risulterà necessariamente maggiore di bx. Sia essa, pertanto, mx. Abbiamo così in x il centro di gravità del conoide, e in i quello della figura inscritta: dunque, il centro di gravità delle rimanenti porzioni, per le quali il conoide eccede la figura inscritta, si troverà sulla linea xm, e precisamente in quel punto che determinerebbe su di essa una linea tale, che il rapporto di quest'ultima a xi sia eguale alla proporzione che la figura inscritta ha rispetto all'eccesso, per il quale è superata dal conoide. Ma si è mostrato che tale proporzione è appunto quella che mx ha a xi: sarà dunque m il centro di gravità delle porzioni, per le quali il conoide eccede la figura inscritta. Il che non è certamente possibile: infatti, se per m si conduce un piano equidistante dalla base del conoide, tutte le porzioni suddette si troveranno da una stessa parte, e non saranno divise da esso. Pertanto, il centro di gravità del conoide non si trova al di sotto del punto n. Ma nemmeno [si trova] sopra. Infatti, qualora sia possibile, [immaginiamo che] esso sia h; e, di nuovo, come sopra, si ponga a parte la linea lo eguale alla hn, e la si divida a caso in s; e quale è la proporzione che [la somma di] entrambe le bn ed so ha ad sl, tale sia anche la proporzione che il conoide ha ad r; si circoscriva al conoide una figura [costituita] da cilindri nel modo che si è detto, la quale sia eccedente [rispetto al conoide] per una quantità minore del solido r; e la linea [compresa] tra il centro di gravità della figura circoscritta e il punto n sia minore di so: la restante uh sarà maggiore di ls; e poiché abbiamo che, come [la somma di] entrambe le bn e os sta ad sl, così il conoide sta ad r (ma r è maggiore dell'eccesso, per il quale il conoide è superato dalla figura circoscritta), dunque [la somma di] bn e os avrà rispetto ad sl una proporzione minore di quella che il conoide ha rispetto al suddetto eccesso. Ma bu è minore [della somma] di bn e os; uh, invece, è maggiore di sl: pertanto il conoide avrà rispetto alle suddette porzioni una proporzione molto maggiore di quella che bu ha ad uh. Pertanto, quale è la proporzione che il conoide ha rispetto a quelle medesime porzioni, tale sarà pure la proporzione che una linea maggiore della bu avrà rispetto alla uh. L'abbia, dunque, e sia essa mu; poiché il centro di gravità della figura circoscritta è u, e il centro di gravità del conoide è h, e poiché abbiamo inoltre che, come il conoide sta alle porzioni rimanenti, così mu sta a uh, sarà allora m il centro di gravità di quelle porzioni rimanenti: il che è similmente impossibile. Il centro di gravità del conoide non si trova dunque al di sopra del punto n: ma si è dimostrato che non si trova neppure al di sotto: resta dunque che esso debba necessariamente trovarsi proprio in n. E col medesimo procedimento ciò si dimostrerà di un conoide intersecato da un piano non perpendicolare all'asse. In altre parole, ma è la stessa cosa, come risulta nel [teorema] seguente, il centro di gravità di un conoide parabolico va a cadere tra il centro della figura circoscritta e il centro di quella inscritta.
[v. figura 87]
Sia un conoide avente asse ab: il centro della figura circoscritta sia c, e quello della figura inscritta sia o. Dico, che il centro del conoide si trova tra i punti c e o. Infatti, se ciò non fosse, dovrà trovarsi o al di sopra, o al di sotto, o in uno di essi. Sia al di sotto, ad esempio in r: poiché r è il centro di gravità dell'intero conoide e o il centro di gravità della figura inscritta, dunque il centro di gravità di tutte le altre porzioni, per le quali la figura inscritta è superata dal conoide, si troverà sul prolungamento della linea or dalla parte di r, e precisamente in quel punto che delimita [questo prolungamento] in modo che, quale è la proporzione delle dette porzioni alla figura inscritta, tale sia anche la proporzione che la linea or ha rispetto alla linea compresa tra r e quel punto. Questa proporzione sia quella che or ha ad rx. Pertanto x andrà a cadere o al di fuori del conoide, o al di dentro, oppure sulla base stessa. Sia [l'ipotesi] che esso cada al di fuori, sia [quella] che esso cada sulla base, risultano già manifestamente assurde. [Supponiamo che] vada a cadere all'interno: poiché xr sta ad ro, come la figura inscritta sta all'eccesso, per il quale essa è superata dal conoide, poniamo che, quale è la proporzione di br ad ro, tale sia anche quella che la figura inscritta ha rispetto al solido k, il quale dovrà essere necessariamente minore del suddetto eccesso; si inscriva poi un'altra figura, la quale sia superata dal conoide per un eccesso minore di k: il suo centro di gravità cadrà tra o e c. Sia esso u: poiché la prima figura sta a k come br sta ad ro, e poiché, d'altra parte, la seconda figura, il cui centro é u, è maggiore della prima ed è superata dal conoide per un eccesso minore di k, si avrà allora che, quale è la proporzione che la seconda figura ha rispetto all'eccesso, per il quale essa è superata dal conoide, tale è anche la proporzione che una linea maggiore della br ha rispetto alla linea ru. Ma il centro di gravità del conoide è r, mentre quello della figura inscritta è u: dunque, il centro di gravità delle rimanenti porzioni si troverà al di fuori del conoide, al di sotto di b; il che è impossibile. E col medesimo procedimento si dimostrerà che il centro di gravità del medesimo conoide non si trova sulla linea ca. Che poi esso non sia né l'uno né l'altro dei due punti c e o, ciò è manifesto. Infatti, qualora supponessimo ciò, descritte [due] altre figure, tali che quella inscritta sia maggiore della figura il cui centro è o, e quella circoscritta sia minore della figura il cui centro è c, il centro di gravità del conoide andrebbe a cadere fuori del centro di gravità di tali figure: il che è impossibile, come abbiamo testé concluso. Ne consegue, dunque, che esso si trova compreso tra il centro della figura circoscritta e quello della figura inscritta. Se è così, dovrà trovarsi necessariamente in quel punto che divide l'asse in modo che la parte verso il vertice sia doppia della rimanente. Infatti, poiché si possono inscrivere e circoscrivere figure tali, che le linee comprese tra il loro centro di gravità e il punto suddetto siano minori di qualunque linea data, chi affermasse cosa diversa verrebbe condotto a questo assurdo: che, cioè, il centro del conoide non si trovi tra i centri della figura inscritta e di quella circoscritta.
Se vi sono tre linee proporzionali, e si prende un'altra linea qualsiasi, tale che la proporzione che essa ha rispetto ai due terzi dell'eccesso, per il quale la massima supera la media, sia eguale alla proporzione che la minima ha rispetto all'eccesso, per il quale la massima supera la minima; se inoltre si prende ancora un'altra linea tale, che la proporzione che essa ha rispetto all'eccesso, per il quale la massima supera la media, sia eguale alla proporzione che la linea, composta dalla massima e dal doppio della media, ha rispetto alla linea composta dal triplo della massima e della media; [la somma di] ambedue le linee prese insieme sarà [eguale al] la terza parte della massima tra le linee proporzionali.
[v. figura 88]
Siano tre linee proporzionali ab, bc, bf: e quale è la proporzione che bf ha ad af, tale sia anche quella che ms ha rispetto ai due terzi della ca; inoltre, quale è la proporzione che la linea composta da ab e dal doppio di bc ha rispetto alla linea composta dal triplo di ambedue le ab e bc, tale sia anche la proporzione che un'altra linea, cioè sn, ha ad ac. Bisogna dimostrare che mn è la terza parte della ab. Pertanto, poiché ab, bc, bf sono proporzionali, anche ac e cf si troveranno nel medesimo rapporto: perciò, come ab sta a bc, così ac sta cf; e come il triplo di ab al triplo di bc, così ac a cf. Pertanto, quale è la proporzione che [la somma del] triplo di ab col triplo di bc ha rispetto al triplo di cb, tale sarà anche la proporzione che ac ha a una linea minore della cf. Sia essa co. Perciò, componendo e per conversione della proporzione [invertendo], oa avrà ad ac la medesima proporzione che [la somma del] triplo di ab col sestuplo di bc ha rispetto al [la somma del] triplo di ab col triplo di bc: ma ac ha ad sn la medesima proporzione che [la somma del] triplo di ab col triplo di bc ha rispetto al [la somma di] ab col doppio di bc: ex aequali, dunque, oa avrà ad ns la medesima proporzione che [la somma del] triplo di ab col sestuplo di bc ha rispetto al [la somma di] ab col doppio di bc. Ora, [la somma del] triplo di ab col sestuplo di bc è eguale a tre volte [la somma di] ab col doppio di bc: dunque, ao è tripla di sn.
Inoltre, poiché oc sta a ca come il triplo di cb sta alla somma del triplo di ab col triplo di cb; e poiché come ca sta a cf, così il triplo di ab al triplo di bc; dunque, ex aequali, in proporzione perturbata, si avrà che, come oc sta a cf, così il triplo di ab sta alla somma del triplo di ab col triplo di bc, e, per conversione della proporzione, come of sta ad fc, così il triplo di bc sta alla somma del triplo di ab col triplo di bc. Ma come cf sta ad fb, così ac sta a cb, e il triplo di ac al triplo di bc; ex aequali, dunque, in proporzione perturbata, si avrà che, come of sta ad fb, così il triplo di ac sta al triplo di ambedue le ab e bc insieme. Pertanto [componendo] l'intera ob starà alla bf come il sestuplo di ab sta al triplo di ambedue le ab e bc; e poiché fc e ca stanno tra di loro nella medesima proporzione che cb e ba, si avrà che, come fc sta a ca, così bc sta a ba, e, componendo, come fa sta ad ac, così [la somma di] ambedue le ba e bc sta a ba, e così il triplo sta al triplo: dunque, come fa sta ad ac, così la linea composta dal triplo di ba e dal triplo di bc sta al triplo di ab; perciò come fa sta ai due terzi della ac, così la linea composta dal triplo di ba e dal triplo di bc sta ai due terzi del triplo di ba, cioè al doppio di ba. Ma come fa sta ai due terzi della ac, così fb sta ad ms; dunque, come fb sta ad ms, così la linea composta dal triplo di ba e dal triplo di bc sta al doppio di ba. Ma come ob sta ad fb, così il sestuplo di ab stava al triplo di ambedue le ab e bc: dunque, ex aequali, ob avrà ad ms la medesima proporzione che il sestuplo di ab al doppio di ba; perciò ms sarà la terza parte della ob. Si è anche dimostrato che sn è la terza parte di ao: risulta dunque che mn è, similmente, la terza parte di ab. E ciò è quello che si doveva dimostrare.
Il centro di gravità di un qualsiasi frusto [tronco] staccato da un conoide parabolico si trova sulla linea retta che è l'asse del frusto; diviso tale asse in tre parti eguali, il centro di gravità si trova nella parte di mezzo e la divide in modo che la parte verso la base minore avrà rispetto alla parte verso la base maggiore, la medesima proporzione che la base maggiore ha rispetto alla base minore.
[v. figura 89]
Dal conoide, il cui asse è rb, sia staccato il solido, il cui asse è be, e il piano secante [con cui è operata tale scissione] sia equidistante dalla base; si faccia inoltre una sezione per mezzo di un altro piano passante per l'asse perpendicolare alla base: tale sezione della parabola [sezione del conoide, la quale genera una parabola] sia urc; inoltre le intersezioni di quest'ultimo piano col piano secante e con la base siano [rispettivamente] le linee rette lm ed uc: rb sarà il diametro di proporzione, o sarà equidistante dal diametro; lm e uc saranno ordinatamente applicate ad esso. Si divida, pertanto, eb in tre parti eguali, tra le quali la parte media sia qy; ora quest'ultima sia divisa dal punto i in modo che, quale è la proporzione della base, il cui diametro è uc, alla base, il cui diametro è lm, cioè del quadrato di uc al quadrato di lm, tale sia anche la proporzione di qi a iy. Bisogna dimostrare che i è il centro di gravità del frusto lmc. Si ponga a parte la linea ns eguale alla br, e sx sia eguale ad er; inoltre si prenda sg terza proporzionale delle linee ns ed sx; infine, quale è la proporzione che ng ha a gs, tale sia anche quella che la linea bq ha rispetto a io. Non importa che il punto o si trovi sopra o sotto la lm. Poiché nella sezione urc le linee lm e uc sono ordinatamente applicate, si avrà che, come il quadrato di uc sta al quadrato di lm, così la linea br sta alla linea re: ma come il quadrato uc sta al quadrato lm, così qi sta a iy, e come br sta ad re, così ns ad sx; dunque, qi sta a iy come ns ad sx. Perciò, come qy sta a yi, così [la somma di] ambedue le ns ed sx starà ad sx, e come eb sta a yi, così la linea composta dal triplo di ns e dal triplo di sx starà ad sx: ma come eb sta a by, così la linea composta dal triplo di ambedue le ns ed sx insieme sta alla linea composta da ns ed sx: dunque, come eb sta a bi, così la linea composta dal triplo di ns e dal triplo di sx sta alla linea composta da ns e dal doppio di sx. Le tre linee ns, sx, gs sono dunque proporzionali; e quale è la proporzione che sg ha a gn, tale è anche la proporzione che la linea presa oi ha rispetto ai due terzi della eb, cioè della nx; inoltre, quale è la proporzione che la linea composta da ns e dal doppio di sx, ha rispetto alla linea composta dal triplo di ns e dal triplo di sx, tale è anche la proporzione che l'altra linea presa ib ha rispetto a be, cioè rispetto a nx. Pertanto, per le cose che si sono sopra dimostrate, queste linee, prese insieme, saranno la terza parte della ns, cioè della rb; rb è dunque tripla della bo: perciò o sarà il centro di gravità del conoide urc. Sia poi a il centro di gravità del conoide lrm; dunque, il centro di gravità del frusto ulmc si trova sulla linea ob, e precisamente in quel punto che la delimita in modo che, quale è la proporzione che il frusto ulmc ha rispetto alla porzione lrm, tale sia anche la proporzione che la linea ao ha rispetto alla linea compresa tra o e il punto suddetto. E poiché ro è due terzi della rb, ed ra i due terzi della re; la rimanente ao sarà i due terzi della rimanente eb. E poiché abbiamo che, come il frusto ulmc sta alla porzione lrm, così ng sta a gs; e che, come ng sta a gs, così i due terzi di eb stanno a oi; e poiché, d'altra parte, ai due terzi di eb è eguale la linea ao; si avrà allora che, come il frusto ulmc sta alla porzione lrm, così ao sta a oi. Risulta, dunque, che il centro di gravità del frusto ulmc è il punto i, e che esso divide l'asse in modo che la parte verso la base minore sta alla parte verso la base maggiore come [la somma del] doppio della base maggiore con la base minore sta al [la somma del] doppio della minore con la maggiore. Il che è ciò che ci eravamo proposti, spiegato più elegantemente.
Se un numero qualsiasi di grandezze sono disposte tra loro [in rapporto tale] che la seconda sia superiore alla prima del doppio della prima, la terza sia superiore alla seconda del triplo della prima, la quarta sia superiore alla terza del quadruplo della prima, e così ciascuna delle grandezze che si susseguono sia superiore a quella immediatamente precedente di una grandezza multipla della prima secondo il numero [corrispondente alla posizione] che essa stessa occupa nell'ordine; se - dico - queste grandezze vengono ordinatamente appese ad eguali distanze su una bilancia, il centro di equilibrio del composto di tutte [le grandezze] dividerà la bilancia in modo che la parte verso le grandezze minori sarà tripla dell'altra [parte].
[v. figura 90]
Sia la bilancia LT; ad essa siano appese delle grandezze, tali quali abbiamo detto, e siano A, F, G, H, K, la prima delle quali sia A, appesa in T. Dico che il centro di equilibrio interseca la bilancia TL in modo che la parte verso T è tripla dell'altra. Sia TL tripla di LI, SL tripla di LP, QL lo sia di LN, ed LP di LO: IP, PN, NO, OL risulteranno eguali. Si prenda in F una grandezza doppia di A, in G se ne prenda un'altra tripla della medesima, in H una quadrupla, e così via; le grandezze, che abbiamo prese, siano quelle segnate da a. E si faccia lo stesso con le grandezze F, G, H, K: infatti, poiché in F la grandezza rimanente, cioè b, è eguale ad A, in G se ne prenda una doppia, in H una tripla, ecc.; e queste grandezze prese siano quelle segnate da b; e allo stesso modo si prendano le grandezze segnate da c, e quelle segnate da d e da e. Tutte le grandezze segnate da a [ossia la loro somma] saranno allora eguali a K; la grandezza composta da tutte le b sarà eguale ad H; quella composta dalle c, sarà eguale a G; quella composta da tutte le d, sarà eguale ad F; ed e sarà eguale ad A. Poiché TI è doppia di IL, I sarà il punto dell'equilibrio della grandezza composta da tutte le a; e, similmente, essendo SP doppia di PL, P sarà il punto dell'equilibrio di quella composta da tutte le b; e, per la stessa ragione, N sarà il punto dell'equilibrio della grandezza composta da tutte le c; O lo sarà di quella composta dalle d; ed L [sarà il punto dell'equilibrio] della e. Abbiamo dunque una bilancia TL, alla quale sono appese ad eguali distanze alcune grandezze K, H, G, F, A; e, inoltre, abbiamo un'altra bilancia LI, sulla quale, a distanze similmente eguali, sono appese un altrettanto numero di grandezze, eguali alle predette e disposte nel medesimo ordine: infatti, la grandezza composta da tutte le a, la quale è appesa in I, è eguale alla grandezza K appesa in L; quella composta da tutte le b, la quale è appesa in P, è eguale alla H appesa in P; e, similmente, la grandezza composta dalle c, la quale è appesa in N, è eguale alla G; quella composta dalle d, la quale è appesa in O, è eguale alla F; e infine la e, appesa in L, è eguale alla A. Perciò il centro del composto delle grandezze dividerà le bilance secondo la medesima proporzione: ma uno solo è il centro della grandezza composta dalle grandezze predette: esso sarà dunque un punto comune alla retta TL e alla retta LI; sia esso X. Pertanto, come TX sta a XL, così LX starà a XI, e l'intera TL starà ad LI: ma TL è tripla della LI: perciò anche TX sarà tripla della XL.
Se si prendono un numero qualsiasi di grandezze in modo che la seconda sia superiore alla prima del triplo della prima, la terza sia superiore alla seconda del quintuplo della prima, la quarta sia superiore alla terza di sette volte la prima, e così di seguito l'aumento di ciascuna [grandezza] rispetto alla immediatamente precedente sia multiplo della prima grandezza secondo i numeri impari successivi, [cioè le grandezze] si succedano come i quadrati di linee egualmente eccedentisi l'una l'altra e il cui eccesso sia eguale alla minima; e se [tali grandezze] vengono appese a distanze eguali su una bilancia: il centro dell'equilibrio del composto di tutte [le grandezze] dividerà la bilancia in modo che la parte verso le grandezze minori risulterà maggiore del triplo dell'altra [parte], ma minore del triplo della medesima, qualora si tolga una distanza.
[v. figura 91]
Sulla bilancia BE siano delle grandezze, tali quali si è detto; dalle quali [immaginiamo che] ne vengano tolte alcune, le quali stiano tra di loro nella medesima proporzione in cui erano disposte le grandezze del [teorema] precedente; e siano quelle composte da tutte le a; le altre, segnate da c, saranno distribuite nel medesimo ordine, ma saranno prive della grandezza massima. ED sia tripla di DB, e GF tripla di FB; D sarà il centro dell'equilibrio della grandezza composta da tutte le a; F, quello della grandezza composta da tutte le c: perciò il centro della grandezza composta da tutte le a e le c andrà a cadere tra D ed F. Sia esso O. È pertanto manifesto che EO è più del triplo della OB, mentre GO è meno del triplo della OB. Che è quello che si doveva dimostrare.
Se in un cono qualsiasi, o in una porzione di cono, si inscrive una figura [costituita] da cilindri aventi eguale altezza, e se ne circoscrive un'altra, e se, inoltre, l'asse del cono viene diviso in modo che la parte compresa tra il punto di divisione e il vertice sia tripla dell'altra; il centro di gravità della figura inscritta sarà più vicino del suddetto punto di divisione alla base del cono, mentre il centro di gravità della figura circoscritta sarà più vicino al vertice del medesimo punto.
[v. figura 92]
Sia dunque un cono, il cui asse nm sia diviso in s in modo che ns sia tripla della rimanente sm. Dico, che il centro di gravità di qualsiasi figura, inscritta al cono nel modo che si è detto, si trova sull'asse nm ed è più vicino del punto s alla base del cono; mentre il centro di gravità della figura circoscritta si trova similmente sull'asse nm, ed e piu vicino di s al vertice. Si intenda, pertanto, la figura inscritta [costituita] da cilindri, i cui assi mc, cb, be, ea siano eguali. Ordunque, il primo cilindro, il cui asse è mc, rispetto al cilindro, il cui asse è cb, ha la medesima proporzione che la sua base ha rispetto alla base dell'altro (infatti, le loro altezze sono eguali); ma questa proporzione è eguale a quella che il quadrato cn ha al quadrato nb. E similmente si mostrerà che il cilindro, il cui asse è cb, rispetto al cilindro, il cui asse è be, ha la medesima proporzione che il quadrato bn ha rispetto al quadrato ne; mentre il cilindro, il cui asse è be, rispetto al cilindro, [che sta] intorno all'asse ea, ha la medesima proporzione che il quadrato en ha rispetto al quadrato na. Ora, le linee nc, nb, en, na si eccedono egualmente tra di loro, e i loro eccessi sono eguali alla minima, cioè alla na. Vi sono pertanto alcune grandezze, cioè i cilindri inscritti, tali che stanno tra di loro successivamente nella medesima proporzione in cui si trovano i quadrati di linee che si eccedono egualmente e i cui eccessi siano eguali alla minima: e [quei cilindri] sono disposti sulla bilancia ti in modo che i loro singoli centri di gravità si trovino su di essa ad eguali distanze. Per le cose che si sono sopra dimostrate, risulta pertanto che il centro di gravità del composto di tutti [i cilindri] divide la bilancia ti in modo che la parte verso t sia più del triplo dell'altra. Sia o questo centro; to, dunque, è più che tripla della oi. Ma tn è tripla della im; dunque, l'intera mo sarà minore della quarta parte dell'intera mn, della quale si è posta quarta parte la ms. Ne risulta dunque che il punto o è più vicino di s alla base del cono. D'altra parte, sia poi circoscritta una figura costituita da cilindri, i cui assi mc, cb, be, ea, an sono eguali tra loro. Similmente, come per i cilindri inscritti, si mostrerà che essi [cilindri circoscritti] stanno tra loro come i quadrati delle linee mn, nc, bn, ne, an, le quali si eccedono egualmente e il cui eccesso è eguale alla minima an; perciò, per la precedente [proposizione], il centro di gravità del composto di tutti i cilindri così disposti, il quale [centro] sia u, divide la bilancia ri in modo che la parte verso r, cioè ru, è più che tripla dell'altra [parte] ui; tu, invece, è minore del triplo della medesima. Ma nt è tripla della im; dunque, l'intera um è maggiore della quarta parte dell'intera mn, della quale si è posta quarta parte la ms. Pertanto il punto u è più vicino del punto s al vertice. Che è quello che si doveva mostrare.
Dato un cono, è possibile circoscrivere ad esso una figura e inscrivergliene un'altra, [costituite] da cilindri aventi eguale altezza, in modo che la linea compresa tra il centro di gravità della figura circoscritta e il centro di gravità di quella inscritta, sia minore di qualsiasi linea assegnata.
[v. figura 93]
Sia dato un cono, il cui asse sia ab; sia inoltre assegnata la retta k. Dico: si ponga a parte il cilindro l, eguale a quello che sia inscrivibile nel cono e abbia per altezza la metà dell'asse ab; si divida poi ab in c, in modo che ac sia tripla della cb, e quale è la proporzione che ac ha rispetto a k, tale sia anche la proporzione che il cilindro l ha rispetto al solido x: si circoscriva poi al cono una figura [costituita] da cilindri aventi eguale altezza, e gli se ne inscriva un'altra, in modo che la figura circoscritta ecceda quella inscritta per una quantità minore del solido x; il centro di gravità della figura circoscritta sia e, il quale cadrà al di sopra di c; il centro della figura inscritta sia, invece, s, che cadrà al di sotto di c. Dico allora che la linea es è minore della k. Infatti, qualora non lo fosse, si ponga eo eguale alla ca: pertanto, poiché oe ha rispetto a k la medesima proporzione che l ha ad x, poiché inoltre la figura inscritta non è minore del cilindro l, mentre l'eccesso, per il quale tale figura è superata da quella circoscritta, è minore del solido x: la figura inscritta avrà pertanto rispetto al suddetto eccesso una proporzione maggiore di quella che oe ha rispetto a k. Ma la proporzione di oe a k non è minore di quella di oe ad es, poiché es non si pone minore di k: pertanto la figura inscritta rispetto all'eccesso, per il quale è superata dalla figura circoscritta, ha una proporzione maggiore di quella di oe ad es. Quale è dunque la proporzione della figura inscritta al suddetto eccesso, tale sarà la proporzione che una linea maggiore della eo ha rispetto alla linea es. Sia essa er; ora, il centro di gravità della figura inscritta è s, mentre quello della figura circoscritta è e: risulta, dunque, che il centro di gravità delle porzioni rimanenti, per le quali la figura circoscritta supera quella inscritta, si trova sulla linea re, e proprio in quel punto, che la delimita in modo che, quale è la proporzione che la figura inscritta ha rispetto alle dette porzioni, tale sia anche la proporzione che la linea, compresa tra e e quel punto, ha rispetto alla linea es. Ma questa è la proporzione che re ha ad es; dunque, il centro di gravità delle rimanenti porzioni, per le quali la figura circoscritta supera quella inscritta, sarà r: ciò che è impossibile; infatti il piano condotto per r ed equidistante dalla base del cono non interseca le suddette porzioni. È pertanto falso che la linea es non sia minore della k; sarà dunque minore. Si dimostrerà poi, in modo analogo, che ciò è possibile anche per una piramide.
Da ciò è manifesto che a un cono dato è possibile circoscrivere una figura e inscriverne un'altra, [costituite]