經(jīng)典力學(xué)要義

前言

本書(shū)本著少而精的原則，簡(jiǎn)明扼要而又深入淺出地全面介紹了經(jīng)典力學(xué)各個(gè)方面的主要內(nèi)容，在理解力學(xué)基本概念、掌握力學(xué)基本規(guī)律和運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決力學(xué)問(wèn)題這三方面提供必要的理論基礎(chǔ)，以便進(jìn)一步進(jìn)行專(zhuān)題研究，或研究解決技術(shù)應(yīng)用方面的某些理論問(wèn)題，本書(shū)是作者多年來(lái)在北京大學(xué)講授力學(xué)和理論力學(xué)方面有關(guān)課程的筆記和講稿的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的，書(shū)中1，3，4、3，3，4和3，3，5三節(jié)內(nèi)容直接引自本書(shū)作者1961年在人民教育出版社出版的《普通物理學(xué)（力學(xué)部分）》所撰寫(xiě)的部分，本書(shū)可作為高等院校力學(xué)或理論力學(xué)有關(guān)課程的教材或參考書(shū)。本書(shū)在出版過(guò)程中得到北京大學(xué)趙凱華和陳熙謀兩位教授的大力推薦，在聯(lián)系出版方面得到鐘錫華和王稼軍兩位教授的鼎力相助，并得到北京大學(xué)物理學(xué)院的出版資助，作者在此一并表示由衷的感謝。由于作者學(xué)識(shí)所限，書(shū)中定有許多不當(dāng)之處，甚至某些錯(cuò)誤，望廣大讀者提出批評(píng)指正，以便再版時(shí)及時(shí)改進(jìn)。

內(nèi)容概要

本書(shū)簡(jiǎn)明扼要、深入淺出地全面介紹了經(jīng)典力學(xué)的基本概念、基本規(guī)律和基本研究方法，全書(shū)共三章。第一章質(zhì)點(diǎn)力學(xué)重點(diǎn)介紹質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、運(yùn)動(dòng)方程、運(yùn)動(dòng)定理、非慣性系和慣性力，并討論單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。第二章質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)介紹慣性系和質(zhì)心系中運(yùn)動(dòng)定理，并討論分析力學(xué)和剛體力學(xué)以及振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)。第三章連續(xù)介質(zhì)力學(xué)重點(diǎn)介紹了彈性模量、應(yīng)力與應(yīng)變矩陣、彈性力學(xué)基本方程以及流體力學(xué)大要。    本書(shū)可作為高等院校力學(xué)或理論力學(xué)有關(guān)課程的教材或參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言    第一章　質(zhì)點(diǎn)力學(xué)　§1.1　質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)    1.1.1　對(duì)給定參考系的直線運(yùn)動(dòng)    1.1.2　對(duì)給定參考系的曲線運(yùn)動(dòng)    1.1.3　相對(duì)運(yùn)動(dòng)    1.1.4　思考題和習(xí)題　§1.2　運(yùn)動(dòng)方程    1.2.1　運(yùn)動(dòng)方程的矢量形式、初始條件    1.2.2　運(yùn)動(dòng)方程的直角坐標(biāo)分量式    1.2.3　運(yùn)動(dòng)方程的平面極坐標(biāo)分量式、質(zhì)點(diǎn)在有心力作用下的運(yùn)動(dòng)    1.2.4　運(yùn)動(dòng)方程的自然坐標(biāo)分量式(切向分量和法向分量式)，數(shù)學(xué)擺    1.2.5　思考題和習(xí)題　§1.3　運(yùn)動(dòng)定理    1.3.1　動(dòng)量定理    1.3.2　動(dòng)量矩定理    1.3.3　動(dòng)能定理    1.3.4　引力勢(shì)能與三種宇宙速度    1.3.5　思考題和習(xí)題　§1.4　參考系與運(yùn)動(dòng)定律    1.4.1　慣性參考系，力學(xué)相對(duì)性原理    1.4.2　非慣性系、慣性力    1.4.3　思考題和習(xí)題　§1.5　單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)    1.5.1　簡(jiǎn)諧振動(dòng)    1.5.2　阻尼振動(dòng)　……第二章　質(zhì)點(diǎn)組動(dòng)力學(xué)第三章　連續(xù)介質(zhì)力學(xué)索引

章節(jié)摘錄

插圖：在學(xué)習(xí)具體內(nèi)容之前，先要明確下面四個(gè)問(wèn)題：①力學(xué)的研究對(duì)象；②力學(xué)的發(fā)展過(guò)程；③力學(xué)的研究方法；④經(jīng)典力學(xué)的局限性?，F(xiàn)逐一簡(jiǎn)略地介紹如下：力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)的科學(xué)。只要物體位置或物體內(nèi)部各部分間相對(duì)位置發(fā)生變動(dòng)，我們就說(shuō)物體在做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。日常所見(jiàn)的車(chē)行馬跑、水流風(fēng)吹，以至地震海嘯、行星繞日等等都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的例子。機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)單、最低級(jí)、最基本的運(yùn)動(dòng)形式。力學(xué)是從農(nóng)業(yè)、手工業(yè)、建筑業(yè)、航海業(yè)等生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的。它的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程，就是人類(lèi)隨著生產(chǎn)的發(fā)展對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程。自15世紀(jì)末到17世紀(jì)，以伽利略和牛頓為代表的很多力學(xué)家在與唯心論和形而上學(xué)的斗爭(zhēng)中，在親自參加生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)中，集中了大量觀察和實(shí)驗(yàn)的成果，并從理論上加以概括和總結(jié)，從而奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)。牛頓在前人研究成果及科學(xué)方法基礎(chǔ)上，將地球上物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律與天體行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律聯(lián)系起來(lái)，總結(jié)了機(jī)械運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律。以牛頓三定律和萬(wàn)有引力定律為基礎(chǔ)建立起來(lái)的力學(xué)理論稱(chēng)為經(jīng)典力學(xué)。經(jīng)典力學(xué)歷經(jīng)無(wú)數(shù)人的工作，已成為一門(mén)理論嚴(yán)密、體系完整的學(xué)科。只要知道力學(xué)系統(tǒng)的初始狀態(tài)和所受的外界作用力，以及力學(xué)系統(tǒng)本身的性質(zhì)，原則上就能精確地推算它在任一時(shí)刻的狀態(tài)。但是由于實(shí)際對(duì)象紛繁多樣的性質(zhì)和因素，由于事物之間錯(cuò)綜復(fù)雜的相互聯(lián)系，必須對(duì)實(shí)際問(wèn)題作各種簡(jiǎn)化，使之理想化，才能使問(wèn)題得到解決。實(shí)際問(wèn)題被簡(jiǎn)化、被理想化后，力學(xué)問(wèn)題就歸結(jié)為數(shù)學(xué)問(wèn)題，而在處理數(shù)學(xué)問(wèn)題上還要作各種各樣的近似，才能得出結(jié)論去指導(dǎo)實(shí)踐，有的不適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和近似，在實(shí)踐的檢驗(yàn)下，還必須重新修正。經(jīng)典力學(xué)的原理雖然早就奠定，但是由于研究對(duì)象的日益擴(kuò)大、研究問(wèn)題的日益增多、研究的深度和精度日益增加，它本身并未僵化，始終具有強(qiáng)大的生命力，并且隨著生產(chǎn)和科研的發(fā)展而不斷發(fā)展。

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