PREMIÈRE PARTIE, LIVRE DEUXIÈME
et par conséquent
a ir . a'rfu./rfÔ . sin. 0. 9, (/) = 2 ir . ^ .//f(/. 9, (/).
L'intégrale relative à 6 doit être prise depuis 0= o jusqu'à 0= ir, et à ces deux limites on af=r — u, etf=r-i-n; ainsi Fin tégrale relative à /" doit être prise ^i^uïs f=r — a jusqu'ày= r-f- u. Soit donc ffdf. <p, (/) = -«K/) î on aura
Le coefficient de rfr, dans la différentielle du second membre de cette équation, prise par rapport à r, donnera l'attraction de la couche sphérique sur le point attiré; et il est facile d'en conclure
que dans la nature, où (^ [f) = —^ cette attraction est égale à
^' ^ — ; c'est-à-dire, qu'elle est la même que si toute la masse
de la couche sphérique était réunie à son centre ; ce qui fournit une nouvelle démonstration de la propriété que nous avons établie précédemment sur l'attraction des sphères.
Déterminons maintenant 9 (/)» d'après la condition que l'attraction de la couche est la même que si sa masse était réunie à son centre. Cette masse est égale à ^tt .u^du, et si elle était réunie à son centre, son action sur le point attiré serait 4 'tt. u* (/a. Ç (r) ; on aura donc
iit.udu.^ -j \ = ^Tr.u*du.(p [r); (D)
en intégrant par rapport à r, on aura
\|/ (rn-tt) — y\/ (r — u) = 2 ru.fdr. (^ {r)-i-rU,
U étant une fonction de u et de constantes, ajoutée à l'intégrale
2u.fdr. (p (r). Si l'on représente >|/ (r-Hu) — ^{r — u), par R, on aura, en différentiant l'équation précédente,
ddR\ , ^, X , rf.<P(r)
{ààR\ lààV\
mais on a, par la nature de la fonction R,
/ ddn \ ( ddR \ \dr' )~\du* /* partant
( ^t \ d.<^{r)\ (ddU\
2u.ja9(r)-hr.-j;i-^j=r. ^-^^jî
OU
2(p(r) rf.(p(r) 1 / ddU \ r dr 2u\ du* ) '
Ainsi, le premier membre de cette équation étant indépendant de u, et le second membre étant indépendant de r, chacun de ces membres doit être égal à une constante arbitraire que nous désignerons par 3 A ; on a donc
r dr '
d'où Ton tire, en intégrant,
B étant une nouvelle constante arbitraire. Toutes les lois d'attraction dans lesquelles une sphère agit sur un point extérieur placé à la distance r de son centre, comme si toute sa masse était réunie à ce centre, sont donc comprises dans la formule générale