力學(xué)

內(nèi)容概要

本書作者在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)長(zhǎng)期教授一年級(jí)“力學(xué)”基礎(chǔ)課，具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。本書是在十余年講義的基礎(chǔ)上，根據(jù)交叉學(xué)科人才培養(yǎng)的實(shí)際需要，參考國(guó)內(nèi)外多部?jī)?yōu)秀教材編寫而成的。內(nèi)容主要包括：“時(shí)間”和“空間”以及“測(cè)量”中的一些重要問題、牛頓經(jīng)典力學(xué)、振動(dòng)與波、以“質(zhì)點(diǎn)”模型為基礎(chǔ)構(gòu)建的不同“體”模型。作為對(duì)經(jīng)典力學(xué)的補(bǔ)充，還簡(jiǎn)單介紹了狹義相對(duì)論的時(shí)空觀。為了使讀者理解所謂的物理理論實(shí)際上是對(duì)真實(shí)世界的一種描述，每一章都試圖從自然界的實(shí)際現(xiàn)象或需要解決的問題出發(fā)，引入物理學(xué)上對(duì)這些現(xiàn)象或問題的描述方式或辦法，以及所建立起來的相應(yīng)的理論體系。這實(shí)際上更接近物理學(xué)研究處理實(shí)際問題的方式。書后附有豐富的習(xí)題，供讀者有針對(duì)性地選擇練習(xí)，以加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解與認(rèn)識(shí)，掌握用所學(xué)理論、知識(shí)解決實(shí)際問題的方法。
本書可供綜合性大學(xué)和理工類院校作為普通物理力學(xué)教科書或主要參考書，也可供大專院校物理教師和物理教學(xué)研究工作者參考。

書籍目錄

前言
給使用本教材的教師和同學(xué)的些許建議
緒論
0.1物理與力學(xué)
0.2力學(xué)的發(fā)展史
0.3物理學(xué)的特點(diǎn)
0.4物理學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)系
0.5交叉學(xué)科與力學(xué)
0.6對(duì)學(xué)習(xí)力學(xué)的一些建議
第1章時(shí)間、空間與測(cè)量
1.1時(shí)間與空間概念的形成
1.2時(shí)間的度量
1.2.1定量測(cè)量方法的形成
1.2.2“芝諾佯謬”與度量方法的選擇
1.2.3時(shí)間測(cè)量的常用方法
1.2.4時(shí)間的單位和標(biāo)準(zhǔn)
1.3空間（長(zhǎng)度）的度量
1.3.1空間（長(zhǎng)度）的定量測(cè)量方法
1.3.2不同尺度長(zhǎng)度的測(cè)量方法
1.3.3長(zhǎng)度的單位和標(biāo)準(zhǔn)
1.4時(shí)間、空間測(cè)量中的局限
1.4.1時(shí)間和空間測(cè)量的相對(duì)性
1.4.2時(shí)間和空間測(cè)量的不確定性
1.5有效數(shù)字，不確定度，估算，單位制與量綱
1.5.1測(cè)量
1.5.2測(cè)量的精度與有效數(shù)字
1.5.3不確定度
1.5.4基本力學(xué)量的估算與量級(jí)分析
1.5.5單位制
1.5.6量綱分析及其實(shí)用意義
第2章質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)
2.1模型——實(shí)際對(duì)象的理想化與簡(jiǎn)化
2.1.1理想化模型
2.1.2質(zhì)點(diǎn)—牛頓力學(xué)的基本模型
2.2一維運(yùn)動(dòng)的描述
2.2.1參照系與參考坐標(biāo)系
2.2.2“飛矢不動(dòng)”佯謬與速度概念的引入
2.2.3勻速運(yùn)動(dòng)與變速運(yùn)動(dòng)
2.3平面運(yùn)動(dòng)
2.3.1位置矢量與位移
2.3.2速度與加速度
2.3.3時(shí)間曲線與空間軌跡
2.3.4恒定加速度平面運(yùn)動(dòng)，拋體運(yùn)動(dòng)
2.3.5勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2.3.6平面極坐標(biāo)系中的速度、加速度表示
2.4三維空間運(yùn)動(dòng)
2.4.1三維空間運(yùn)動(dòng)的描述
2.4.2三維軌道退化為平面軌道
2.4.3行星運(yùn)動(dòng)的向心加速度
2.4.4運(yùn)動(dòng)軌道分類
2.5運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性與伽利略變換
2.5.1相對(duì)與絕對(duì)
2.5.2位置和軌跡的相對(duì)性
2.5.3速度的相對(duì)性
2.5.4加速度的相對(duì)性與絕對(duì)性
2.5.5伽利略變換
2.5.6速度合成律的失效
第3章牛頓動(dòng)力學(xué)
3.1牛頓第一定律（慣性定律）
3.2牛頓第二定律
3.2.1牛頓第二定律的建立
3.2.2質(zhì)量與力的單位
3.3牛頓第三定律
3.4力與相互作用
3.4.1幾種常見的力及其機(jī)理
3.4.2四種基本相互作用及其統(tǒng)一
3.5非慣性系中的牛頓動(dòng)力學(xué)
3.5.1非慣性系
3.5.2平動(dòng)加速參考系
3.5.3轉(zhuǎn)動(dòng)參考系
3.6牛頓方程的對(duì)稱性
3.6.1對(duì)稱性
3.6.2牛頓方程的平移對(duì)稱性與宇宙的均勻性
3.6.3牛頓方程的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)稱性與宇宙的各向同性
3.6.4矢量及其轉(zhuǎn)動(dòng)特性
3.7牛頓動(dòng)力學(xué)方程的意義與應(yīng)用
3.7.1牛頓動(dòng)力學(xué)方程的含義
3.7.2動(dòng)力學(xué)方程的數(shù)值解
3.7.3數(shù)值分析方法的地位
3.7.4牛頓動(dòng)力學(xué)方程的應(yīng)用
3.8經(jīng)典力學(xué)、相對(duì)論力學(xué)與量子力學(xué)
第4章萬有引力
4.1開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律與萬有引力定律的建立
4.1.1行星運(yùn)動(dòng)的描述
4.1.2開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律
4.1.3萬有引力定律及其建立
4.1.4萬有引力定律的天文學(xué)驗(yàn)證
4.2引力的幾何性
4.2.1慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量
4.2.2萬有引力常量G值及其測(cè)量
4.2.3引力的幾何性
4.3引力的計(jì)算
4.3.1多質(zhì)點(diǎn)體系的萬有引力
4.3.2連續(xù)體的萬有引力
4.4引力場(chǎng)
4.4.1場(chǎng)
4.4.2引力與引力場(chǎng)
4.4.3引力場(chǎng)的梯度與潮汐現(xiàn)象、小行星撕裂
4.4.4場(chǎng)與物理學(xué)
4.5牛頓萬有引力定律的適用范圍與愛因斯坦的引力觀
第5章守恒定律
5.1功與能
5.1.1元功與動(dòng)能定理
5.1.2變力做功
5.2機(jī)械能守恒
5.2.1保守力場(chǎng)與勢(shì)能
5.2.2萬有引力做功與引力勢(shì)能
5.2.3彈性力做功與彈性勢(shì)能
5.2.4非保守力做功與功能原理
5.2.5能量的各種形式與轉(zhuǎn)化
5.3動(dòng)量守恒
5.3.1牛頓定律與動(dòng)量守恒
5.3.2沖量與動(dòng)量定理
5.3.3質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理
5.3.4變質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng)
5.3.5碰撞
5.4動(dòng)量矩守恒
5.4.1牛頓定律與動(dòng)量矩守恒
5.4.2力矩與動(dòng)量矩定理
5.4.3有心力場(chǎng)中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)
5.5萬有引力的幾個(gè)重要應(yīng)用
5.5.1第一宇宙速度
5.5.2第二宇宙速度
5.5.3第三宇宙速度
5.5.4萬有引力在飛船軌道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
5.6勢(shì)函數(shù)的對(duì)稱性與物理量守恒
5.6.1勢(shì)函數(shù)
5.6.2勢(shì)函數(shù)的時(shí)間-空間平移對(duì)稱性與能量-動(dòng)量守恒
5.6.3勢(shì)函數(shù)的空間旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性與動(dòng)量矩守恒
第6章振動(dòng)和波
6.1簡(jiǎn)諧振動(dòng)
6.1.1彈性力與準(zhǔn)彈性力
6.1.2振動(dòng)方程的建立及其求解
6.1.3簡(jiǎn)諧振動(dòng)的描述方法
6.1.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量
6.1.5幾種常見的擺
6.1.6復(fù)雜體系的振動(dòng)
6.2阻尼振動(dòng)
6.2.1阻尼振動(dòng)的一般描述
6.2.2Q值
6.2.3阻尼振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程及其求解
6.2.4臨界阻尼，過阻尼，最佳阻尼
6.3受迫振動(dòng)與共振
6.3.1受迫振動(dòng)方程的建立及其求解
6.3.2共振現(xiàn)象
6.3.3受迫振動(dòng)方程的復(fù)數(shù)解
6.3.4有阻尼受迫振動(dòng)
6.3.5實(shí)例
6.4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
6.4.1傅里葉疊加
6.4.2同方向、同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成
6.4.3同方向、不同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成·拍
6.4.4互相垂直的簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成·李薩如圖形
6.5波在介質(zhì)中的傳播
6.5.1波傳播及其一般描述
6.5.2空氣中聲波方程的建立及其求解
6.5.3波動(dòng)的能量和能流
6.6波的疊加
6.6.1惠更斯原理
6.6.2波的反射、折射與衍射
6.6.3波的干涉
6.6.4群速度與能量的傳播
6.6.5駐波與波模
6.6.6實(shí)例：樂器的結(jié)構(gòu)與音色
6.7多普勒效應(yīng)及其應(yīng)用
6.7.1多普勒效應(yīng)
6.7.2多普勒效應(yīng)的應(yīng)用
6.7.3激波與馬赫數(shù)
第7章剛體
7.1自由度與剛體
7.1.1自由度
7.1.2多質(zhì)點(diǎn)體系的自由度與剛體模型
7.2基本的剛體運(yùn)動(dòng)
7.2.1剛體的平動(dòng)
7.2.2剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)
7.2.3剛體的平面平行運(yùn)動(dòng)
7.2.4車輪的純滾動(dòng)
7.2.5角速度的絕對(duì)性
7.2.6剛體質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)
7.3剛體的動(dòng)能
7.3.1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
7.3.2剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算
7.3.3剛體的動(dòng)能
7.3.4平行軸定理與垂直軸定理
7.4剛體的動(dòng)力學(xué)方程
7.4.1剛體的動(dòng)力學(xué)方程
7.4.2剛體運(yùn)動(dòng)中的外力做功
7.4.3剛體的平衡
7.5靜力學(xué)中的結(jié)構(gòu)受力分析
7.5.1平衡及其條件
7.5.2受力分析及其在工程中的應(yīng)用
7.5.3斷裂
7.6剛體的進(jìn)動(dòng)與章動(dòng)
第8章彈性力學(xué)初步
8.1彈性體模型
8.2形變與彈性參數(shù)
8.2.1線應(yīng)變
8.2.2疊加原理
8.2.3體應(yīng)變與剪切應(yīng)變
8.3圓棒的扭轉(zhuǎn)
8.4彈性波
8.4.1剪切波（橫波）
8.4.2脹縮波（縱波）
8.4.3固體介質(zhì)中縱波和橫波的轉(zhuǎn)換
8.4.4實(shí)例：超聲波探測(cè)與成像、CT、地震波反演
第9章流體力學(xué)初步
9.1流體的一般概念
9.1.1流體模型
9.1.2“干水”模型
9.2流體靜力學(xué)
9.2.1流體靜壓
9.2.2流體靜力學(xué)方程
9.3流體動(dòng)力學(xué)
9.3.1連續(xù)性方程
9.3.2牛頓定律的動(dòng)力學(xué)方程
9.4定常流動(dòng)
9.4.1穩(wěn)恒場(chǎng)
9.4.2流線與流管
9.4.3伯努利方程
9.4.4定常流動(dòng)與定常無旋流動(dòng)
9.4.5流體的動(dòng)量
9.4.6伯努利方程的應(yīng)用
9.5黏滯流體的流動(dòng)
9.5.1流體的黏滯性
9.5.2黏滯性的定量描述與測(cè)量
9.5.3雷諾數(shù)與流體運(yùn)動(dòng)的相似法則
9.5.4層流、環(huán)流與湍流
第10章狹義相對(duì)論基礎(chǔ)
10.1狹義相對(duì)論的提出
10.1.1“光速”的含義
10.1.2邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)
10.1.3狹義相對(duì)論的兩個(gè)假設(shè)
10.2洛倫茲變換
10.3相對(duì)論的時(shí)空觀
10.3.1時(shí)間間隔的相對(duì)性
10.3.2長(zhǎng)度的相對(duì)性
10.3.3同時(shí)的相對(duì)性
10.3.4時(shí)序與因果關(guān)系
10.3.5時(shí)空間隔的絕對(duì)性與物理規(guī)律協(xié)變的四維形式
10.3.6愛因斯坦速度合成律
10.3.7加速度變換公式
10.3.8孿生子佯謬的狹義相對(duì)論解釋
10.4相對(duì)論力學(xué)
10.4.1相對(duì)論質(zhì)量
10.4.2相對(duì)論動(dòng)量與動(dòng)能
10.4.3質(zhì)能關(guān)系
10.5物質(zhì)、引力與時(shí)空
10.5.1相對(duì)性與絕對(duì)時(shí)空
10.5.2局部慣性系與引力作用
10.5.3廣義相對(duì)論簡(jiǎn)介
習(xí)題
部分習(xí)題參考答案
參考書目
附錄A力學(xué)中的常用物理量
附錄B矢量概述
附錄C微積分簡(jiǎn)介
附錄D復(fù)變函數(shù)初步
附錄E建議學(xué)時(shí)和習(xí)題安排
常用概念中英文索引

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

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