理論力學(xué)

前言

本書參照教育部高等學(xué)校工科理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求（中學(xué)時(shí)）和全國(guó)各高校中短學(xué)時(shí)實(shí)際執(zhí)行教學(xué)大綱情況編寫?？勺鳛楦叩仍盒Ｍ两?、機(jī)械、材料、化工、水利、交通、冶金、采礦等專業(yè)的本科教材，也可作為土建、機(jī)械、材料等專業(yè)高職高專教材，還可供函授、電大等相應(yīng)專業(yè)人員以及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考?？紤]到理論力學(xué)課程的特點(diǎn)：內(nèi)容抽象、理論性強(qiáng)，以及學(xué)生學(xué)習(xí)理論力學(xué)課程時(shí)的被動(dòng)性，本書總體上比較注重提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，具有以下特點(diǎn)：1.理論力學(xué)是一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容不但理論性強(qiáng)，而且又緊密結(jié)合工程實(shí)際。本書的理論分析嚴(yán)密、邏輯性強(qiáng)，推導(dǎo)方法新穎，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。本書在概念的引出、理論的敘述及結(jié)論的應(yīng)用中特別注重與工程實(shí)際的結(jié)合與聯(lián)系，重視力學(xué)問(wèn)題的數(shù)學(xué)描述，有利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。2.加強(qiáng)了基本概念、基本理論和基本方法的講述，在基本概念的引入中注重結(jié)合工程實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際。3.本書不但吸取了現(xiàn)有教材的優(yōu)點(diǎn)，為了增加學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)本課程的興趣，本書還特意增加了兩部分的內(nèi)容：（1）每一篇開(kāi)始都增加了歷史淵源、科學(xué)家的小故事。歷史淵源中主要表現(xiàn)了所在篇中基本概念、基本原理的歷史背景，并強(qiáng)調(diào)了我國(guó)古代科學(xué)家在理論力學(xué)中的貢獻(xiàn)，使學(xué)生對(duì)理論力學(xué)的起源和發(fā)展有一初步了解；科學(xué)家的小故事中，注重介紹了那些對(duì)理論力學(xué)有特殊貢獻(xiàn)的歷史人物以及他們對(duì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和孜孜不倦的學(xué)習(xí)精神。（2）每一篇都以一個(gè)身邊的力學(xué)小問(wèn)題開(kāi)始，增加學(xué)生好奇心，使學(xué)生主動(dòng)通過(guò)學(xué)習(xí)尋找答案，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的目的。最后利用本篇學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)此小問(wèn)題作出詳細(xì)的解答，由此學(xué)生可以充分體會(huì)用理論力學(xué)所學(xué)知識(shí)是能夠解決實(shí)際問(wèn)題的。4.本書在編寫過(guò)程中，吸收、引用了部分國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀理論力學(xué)教材的觀點(diǎn)、例題和習(xí)題，在此謹(jǐn)向這些文獻(xiàn)的作者們致以衷心的感謝。本書由茂名學(xué)院穆建春、龍志勤主編，習(xí)會(huì)峰、王志剛、黃芹參編，在編寫過(guò)程中盡心盡力，但限于編者的水平和經(jīng)驗(yàn)，加之時(shí)間倉(cāng)促，書中難免存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)讀者提出批評(píng)和指正。

內(nèi)容概要

　　《理論力學(xué)》參照教育部高等學(xué)校工科理論力學(xué)課程教學(xué)基本要求（中學(xué)時(shí)）和全國(guó)高校中學(xué)時(shí)實(shí)際執(zhí)行教學(xué)大綱情況編寫，注重物理概念的闡述和解決實(shí)際力學(xué)問(wèn)題能力的培養(yǎng)，突出針對(duì)性、適用性，努力做到理論與應(yīng)用并重。全書概念嚴(yán)密、內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要、通俗易懂、圖文配合緊密，例題和習(xí)題豐富，可滿足熟練掌握基本理論、基本方法和計(jì)算技能的教學(xué)要求?！　∪珪譃槿挫o力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)，共計(jì)十六章，每章后有小結(jié)、習(xí)題，并附有習(xí)題答案。　　《理論力學(xué)》可作為高等院校土建、機(jī)械、材料、化工、水利、交通、冶金、采礦等專業(yè)本科教材，也可作為土建、機(jī)械、材料等專業(yè)高職高專教材，還可供函授、電大等相應(yīng)專業(yè)人員以及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

緒論第一篇 靜力學(xué)第一章 靜力學(xué)基本概念和物體的受力分析第一節(jié) 靜力學(xué)基本概念第二節(jié) 靜力學(xué)公理第三節(jié) 約束和約束反力第四節(jié) 物體的受力分析和受力圖小結(jié)習(xí)題第二章 平面匯交力系第一節(jié) 平面匯交力系合成的幾何法第二節(jié) 平面匯交力系平衡的幾何條件第三節(jié) 平面匯交力系合成的解析法第四節(jié) 平面匯交力系平衡方程及其應(yīng)用小結(jié)習(xí)題第三章 力矩與平面力偶系第一節(jié) 平面問(wèn)題中的力矩第二節(jié) 力偶和力偶矩第三節(jié) 平面力偶系的合成與平衡小結(jié)習(xí)題第四章 平面任意力系第一節(jié) 力的平移定理第二節(jié) 平面任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化·主矢和主矩第三節(jié) 平面任意力系簡(jiǎn)化的最后結(jié)果·合力矩定理第四節(jié) 平面任意力系的平衡條件與平衡方程第五節(jié) 靜定和靜不定問(wèn)題·物體系統(tǒng)的平衡第六節(jié) 平面靜定桁架的內(nèi)力分析小結(jié)習(xí)題第五章 摩擦第一節(jié) 滑動(dòng)摩擦第二節(jié) 考慮摩擦?xí)r的平衡問(wèn)題第三節(jié) 滾動(dòng)摩擦小結(jié)習(xí)題第六章 空間力系第一節(jié) 力在空間直角坐標(biāo)軸上的投影第二節(jié) 空間匯交力系的合成與平衡第三節(jié) 力對(duì)點(diǎn)之矩矢與力對(duì)軸之矩第四節(jié) 空間力偶第五節(jié) 空間任意力系向已知點(diǎn)的簡(jiǎn)化·主矢與主矩第六節(jié) 空間任意力系的平衡條件與平衡方程第七節(jié) 平行力系中心·重心和形心小結(jié)工程實(shí)例習(xí)題第二篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)第七章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)第一節(jié) 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的矢量表示法第二節(jié) 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的直角坐標(biāo)表示法第三節(jié) 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)的自然坐標(biāo)表示法小結(jié)習(xí)題第八章 剛體的運(yùn)動(dòng)第一節(jié) 剛體的平行移動(dòng)第二節(jié) 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)第三節(jié) 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度小結(jié)習(xí)題第九章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)第一節(jié) 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)第二節(jié) 點(diǎn)的速度合成定理第三節(jié) 牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理第四節(jié) 牽連運(yùn)動(dòng)為轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)點(diǎn)的加速度合成定理小結(jié)習(xí)題第十章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)第一節(jié) 剛體平面運(yùn)動(dòng)的概念第二節(jié) 剛體的平面運(yùn)動(dòng)方程·平面運(yùn)動(dòng)分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)第三節(jié) 求平面圖形內(nèi)任一點(diǎn)的速度的合成法第四節(jié) 求平面圖形內(nèi)任一點(diǎn)的速度的瞬心法第五節(jié) 求平面圖形內(nèi)任一點(diǎn)的加速度的合成法小結(jié)工程實(shí)例習(xí)題第三篇 動(dòng)力學(xué)第十一章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的微分方程第一節(jié) 動(dòng)力學(xué)的基本定律第二節(jié) 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的微分方程第三節(jié) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第一類基本問(wèn)題第四節(jié) 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)的第二類基本問(wèn)題小結(jié)習(xí)題第十二章 動(dòng)量定理第一節(jié) 動(dòng)量和沖量第二節(jié) 動(dòng)量定理第三節(jié) 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理小結(jié)習(xí)題第十三章 動(dòng)量矩定理第一節(jié) 動(dòng)量矩第二節(jié) 動(dòng)量矩定理第三節(jié) 剛體繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的微分方程第四節(jié) 剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量第五節(jié) 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程小結(jié)習(xí)題第十四章 動(dòng)能定理第一節(jié) 力的功第二節(jié) 動(dòng)能第三節(jié) 動(dòng)能定理第四節(jié) 功率第五節(jié) 勢(shì)力場(chǎng)的概念·機(jī)械能守恒定理第六節(jié) 動(dòng)力學(xué)普遍定理綜合應(yīng)用小結(jié)習(xí)題第十五章 達(dá)朗貝爾原理第一節(jié) 慣性力第二節(jié) 質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理第三節(jié) 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理第四節(jié) 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化小結(jié)習(xí)題第十六章 虛位移原理第一節(jié) 約束和約束方程第二節(jié) 虛位移第三節(jié) 理想約束第四節(jié) 虛位移原理小結(jié)工程實(shí)例習(xí)題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：緒綸1.理論力學(xué)的研究對(duì)象和內(nèi)容理論力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般規(guī)律的一門學(xué)科。所謂物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)是指物體在空間的位置隨時(shí)間的變化。例如，河水的流動(dòng)，車船的行駛，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，建筑物的振動(dòng)，日、月、星辰的運(yùn)行，等等，都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)存在的形式，是物質(zhì)的固有屬性，物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)包括宇宙中發(fā)生的一切變化和過(guò)程。因此物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式是多種多樣的。除機(jī)械運(yùn)動(dòng)之外，物質(zhì)的聲、光、熱、磁等物理現(xiàn)象，化學(xué)變化，生命過(guò)程，以及人類的思維活動(dòng)等都是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式。在多種多樣的運(yùn)動(dòng)形式中，機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)中最簡(jiǎn)單的一種形式，也是日常生活和工程實(shí)際中最常見(jiàn)的一種運(yùn)動(dòng)，因而力學(xué)是發(fā)展最早的自然科學(xué)之一?？梢?jiàn)，力學(xué)的研究具有很現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。理論力學(xué)所研究的內(nèi)容是以伽利略和牛頓所建立的基本定律為基礎(chǔ)的，屬于古典力學(xué)的范疇。古典力學(xué)研究的是速度遠(yuǎn)小于光速的宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而相對(duì)論力學(xué)研究的是速度接近于光速的物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，量子力學(xué)研究的是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。因此，古典力學(xué)的應(yīng)用范圍是有局限性的，但是，古典力學(xué)仍然具有很強(qiáng)的生命力。工程技術(shù)問(wèn)題中所研究的對(duì)象一般都是宏觀物體，而且其運(yùn)動(dòng)的速度也遠(yuǎn)低于光速，有關(guān)它們的力學(xué)問(wèn)題，仍然可以用古典力學(xué)來(lái)解決。應(yīng)用古典力學(xué)解決力學(xué)問(wèn)題，不僅方便，而且能夠保證足夠的精確性，所以古典力學(xué)至今仍有很大的實(shí)用意義，并且還在不斷發(fā)展。根據(jù)循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)規(guī)律及科學(xué)體系，理論力學(xué)的內(nèi)容通常分為靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)三部分。靜力學(xué)——研究物體受力平衡時(shí)，作用在物體上的力系所應(yīng)滿足的條件；同時(shí)也研究物體的受力分析方法，以及力系的簡(jiǎn)化方法等。運(yùn)動(dòng)學(xué)——研究物體運(yùn)動(dòng)的幾何性質(zhì)（如軌跡、速度和加速度等），而不研究引起物體運(yùn)動(dòng)的物理原因。動(dòng)力學(xué)——研究物體運(yùn)動(dòng)的變化與作用在物體上的力之間的關(guān)系。2.學(xué)習(xí)理論力學(xué)的目的理論力學(xué)是一門理論性較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。理論力學(xué)是現(xiàn)代工程技術(shù)的重要基礎(chǔ)理論之一。無(wú)論是工程結(jié)構(gòu)、機(jī)械與電氣設(shè)備、控制與自動(dòng)化、航空與航天技術(shù)等技術(shù)科學(xué)都需要理論力學(xué)的知識(shí)。因此，工程技術(shù)人員必須掌握一定的理論力學(xué)知識(shí)，才能為解決有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題打下基礎(chǔ)，才能掌握當(dāng)今不斷出現(xiàn)的新理論、新技術(shù)，從而解決現(xiàn)代工程技術(shù)提出的新問(wèn)題。理論力學(xué)是研究力學(xué)中最普遍、最基本規(guī)律的一門學(xué)科。很多工程專業(yè)的課程，例如材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)、流體力學(xué)、振動(dòng)理論以及許多專業(yè)課程等，都要以理論力學(xué)為基礎(chǔ)，因此，理論力學(xué)是學(xué)習(xí)一系列后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。另外，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，力學(xué)的研究?jī)?nèi)容已滲入到其他學(xué)科領(lǐng)域，形成了許多邊緣學(xué)科，例如生物力學(xué)、電磁流體力學(xué)、爆炸力學(xué)、物理力學(xué)等。這些新興學(xué)科的建立都必須以堅(jiān)實(shí)的理論力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)。

編輯推薦

《理論力學(xué)》為高等院校“十一五”規(guī)劃教材。

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