Теорема эта была впоследствии (1548) заново найдена Мавроликом. По мнению Либри, Леонардо разлагал пирамиду на плоскости, параллельные основанию. Чертежи в рукописи F не дают для этого никаких поводов. Однако в листах рукописи В, украденных тем же Либри, есть место, дающее повод предполагать, что Леонардо мог оперировать подобным образом. Определяя центр тяжести полукруга, он делит его радиусами на большое количество секторов, кривизна дуги которых почти незаметна и приближается к нулю. Центр тяжести подобных «пирамид», как называет их Леонардо, — на 1/3 их высоты, и задача сводится к сложению сил. Возможно, что так Леонардо поступал и в отношении пирамиды. Древним (Архимед, Герон) было известно лишь определение центра тяжести плоских фигур.
192 А. 3 v.
О давлении груза. Невозможно, чтобы подпора однородной толщины и крепости, будучи нагружена стоя отвесно грузом, равноотстоящим от ее центра, могла когда-либо подогнуться и переломиться, хотя вполне может уйти вглубь; но, если чрезмерный груз оказывается помещенным на одной части подпоры более, чем на другой, подпора погнется в ту сторону, где будет испытывать наибольшее давление от наибольшей тяжести, и переломится на средине противоположной стороны, то есть в той части, которая наиболее удалена от концов.
Равноотстоящим — симметрично расположенным в отношении центра. Вновь проблемами сопротивления материалов занимался Галилей.
193 А. 45 v.
Если ты нагрузишь подпору, поставленную отвесно так, что центр этой подпоры придется под центром тяжести, она скорее уйдет вглубь, чем согнется, потому что все части груза соответствуют частям сопротивления. Невозможно, чтобы подпора, центр которой расположен на отвесной линии под центром лежащего сверху груза, могла когда-либо согнуться, но скорее углубит она в землю свое основание.
194 А. 47 r.
Опора с вдвое бóльшим диаметром выдержит в 8 раз больший груз, чем первая, будучи одинаковой высоты.
Диаметр — сторона квадратной или радиус цилиндрической опоры. Вообще (ср. 196) соображения Леонардо могут быть резюмированы формулой
где S — поперечное сечение, a L — высота опоры. Следовало бы ожидать поэтому для данного случая Tr = 4. Леонардо, по-видимому, допускает ошибку в подсчете.
195 A. 3 v.
Много небольших, соединенных вместе опор способны выдержать груз больший, нежели каждая порознь. 1000 подобных стоек одинаковой толщины и длины, будучи разъединены друг от друга, подогнутся, если поставить их стоймя и нагрузить общим грузом. И если свяжешь их вместе веревками так, чтобы они соприкасались друг с другом, будут они способны нести груз такой, что каждая отдельная стойка способна выдерживать в 12 раз больший груз, чем раньше.
В другом месте (С. А. 46 v.) Леонардо указывает, что прочность пучка зависит от того, насколько плотно связаны стойки.
196 С. А. 152 r. b.
Из подпор одинакового материала и толщины та будет наибольшей крепости, длина которой наименьшая.
Если ты поставишь отвесно подпору [всюду] одной толщины и [из одного] материала, выдерживающую [груз равный] 100, и затем отнимешь 9⁄10 высоты, то найдешь, что остаток ее, будучи подпираем с одного конца, будет выдерживать 1000. Ту же силу и сопротивление найдешь ты в пучке из 9 [подпор] однородного качества, что и в девятой части одной из них. Пусть аb выдерживает 27 и состоит из 9 балок, тогда cd, составляя 1⁄9 часть их, выдерживает 3. Если же взять ef, составляющую 1⁄9 длины cd, то она выдержит 27, так как короче ее в 9 раз. Из указанного свойства названного отношения вытекает, что если тело b находится в таком отношении к а, то оно оказывает равное сопротивление. Далее: если ты 100 опор одинакового качества поставишь стоймя врозь, из коих крепость каждой выдерживает [груз в] единицу, то ты найдешь, если они будут совершенно плотно соединены друг с другом, что каждая выдержит груз 100. И это происходит оттого, что получающаяся совокупность связанных опор, кроме того, что умножилась на 100, имеет и в 100 раз более низкую форму, нежели форма одной опоры.
197 А. 47 r.
Опыт. Опыт сделаешь таким образом. Возьми два железных прута, которые были вытянуты в четырехугольной волочильной машине, и укрепи один из них внизу двумя опорами, и сверху нагрузи его данным грузом. Заметь точно, когда начинает он гнуться, и проверь отвесом, при каком грузе это сгибание случается. Затем удвой железный прут, связав оба тонкой шелковой ниткой, и увидишь на опыте, что опыт этот мои рассуждения подтверждает. И сходно повтори опыт, учетверив и т. д. и т. д. по усмотрению, всякий раз редкими оборотами перевязывая шелком.
198 С. А. 244 v.
Две слабости, опираясь друг на друга, рождают крепость. Так половина мира, опираясь на другую, делается устойчивой.
Любопытно сравнить с этим афоризмом знаменитое определение арки. См. отр. 792, том II.
199 F. 83 r.
Если будут сделаны две башни сплошь прямые и если пространство, заключающееся между ними, всюду одинаково, нет сомнения, что обе башни обрушатся друг на друга, если возведение их будет продолжаться на равную высоту в той и другой.
Пусть будут две централи двух углов b [и] c, идущие прямо. Если они пересекают эти башни одну в cg и другую в bf, следует, что линии эти не проходят через центр тяжести их длины; отчего klcg, — часть одной, — весит больше, чем остаток cgd, а неравные вещи одолевают одна другую; почему, по необходимости, бóльший груз башни увлечет всю такую башню к башне противоположной; и то же сделает другая башня, навстречу первой.
Централи — вертикали. Уже у Р. Бэкона мы читаем (Opus majus, pars IV, dist. 3, cap. 3): «Всякая тяжесть естественно тяготеет к центру мира, так что дом рухнул бы, если б его стены были строго параллельны». Как указывает Дюэм, Леонардо исходит из теоремы, до него, по-видимому, не известной: тяжелое тело, стоящее на земле, сохраняет равновесие в том случае, если проекция его центра тяжести находится в пределах площади его основания. Рассуждение Леонардо плагиировал позднее из его рукописей Виллальпанд (1552–1608).
200 T. P. 394.
Равновесие, или балансирование, людей делится на две части, а именно на простое и сложное. Балансирование простое — то, которое осуществляется человеком на двух его неподвижных ступнях, стоя на которых этот человек или разводит руки на различные расстояния от своей середины, или наклоняется, стоя на одной или двух ступнях, причем центр его тяжести всегда должен быть по отвесной линии над центром этой ступни, а если опирается он одинаково на обе ступни, то тогда центр тяжести человека будет на отвесной линии, проходящей через середину линии, которая измеряет пространство между центрами этих ступней.
Под сложным равновесием разумеется такое, которое осуществляет человек, поддерживающий над собою груз в различных движениях; как, например, при изображении Геркулеса, который стискивает Антея, приподняв его между грудью и руками над землею, делай его фигуру настолько позади центральной линии его ступней, насколько у Антея центр тяжести находится впереди тех же ступней.
О равновесии и движении жидкостей. О перемещении грузов
За фрагментами, посвященными гидростатике и гидродинамике, трактующими о законе сообщающихся сосудов (201–202), вплотную подходящими к закону Паскаля (203–205) и пытающимися установить закон скорости течения воды (205–206), помещено описание двух способов перемещения тяжестей (207–208), в своей первичной и простой практичности являющихся контрастной параллелью к сложным теоретическим размышлениям о перемещении тел и служащих своеобразной концовкой для всего раздела механики.
201 T. A.VIII, 58.
Столб воды, который непрерывно поднимается под действием другого движущегося столба, будет более тонким по сравнению с тем, который его движет, настолько же, насколько является он более длинным. Умножь опускающуюся воду на высоту и умножь на высоту, на которую хочешь ее поднять, и это будет предельное и максимальное количество, которое нагнетет насос. И столько же раз, сколько падение воды содержится в ширине подъема, во столько же раз будет она тоньше, нежели та, которая движется вверх.
Умножь на высоту — явная описка вместо «раздели». В последней фразе мы сохранили ее несколько неопределенный и терминологически расплывчатый характер. Более точно ее можно было бы сформулировать так: «Высота падения воды относится к диаметру поднимающегося столба, как диаметр опускающегося столба к высоте подъема», т. е.
или
перемещения столбов обратно пропорциональны их диаметрам.
202