力學(xué)與動(dòng)力學(xué)

前言

　　1945年，兩枚核彈終結(jié)了第二次世界大戰(zhàn)，這是對物理學(xué)威力的一次展示，讓人惶恐而又令人信服。由世界上最杰出的一些科學(xué)頭腦醞釀出的這次核爆炸摧毀了廣島和長崎這兩座日本城市，迫使日本不得不無條件投降。應(yīng)該說，物理學(xué)和物理學(xué)家的身影貫穿于第二次世界大戰(zhàn)的始終，而原子彈只是最生動(dòng)的一個(gè)例子。從那些用于炸壩的在水中跳躍前進(jìn)的炸彈，到那些感應(yīng)到船體出現(xiàn)便發(fā)生爆炸的水下魚雷，第二次世界大戰(zhàn)實(shí)際上也是一場科學(xué)的較量?！　〉诙问澜绱髴?zhàn)讓所有人，包括那些多疑的軍事領(lǐng)導(dǎo)人相信，物理學(xué)是一門很重要的科學(xué)。然而，物理學(xué)的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)延伸到了戰(zhàn)場之外，物理學(xué)原理幾乎關(guān)系到世界的每個(gè)部分，觸碰了人們生活的方方面面。颶風(fēng)、閃電、汽車引擎、眼鏡、摩天大廈、足球，甚至包括我們怎么走、怎么跑，所有這一切都要服從科學(xué)規(guī)律的安排。　　在諸如核武器這樣的話題或者有關(guān)宇宙起源的最新理論面前，物理學(xué)和我們?nèi)粘Ｉ畹年P(guān)系往往顯得黯然失色?！拔覀兪澜缰械奈锢怼边@套叢書的目標(biāo)就是去探究物理學(xué)應(yīng)用的各個(gè)方面，描述物理學(xué)如何影響科技、影響社會(huì)，如何幫助人們理解宇宙及其各個(gè)相互聯(lián)系的組成部分的性質(zhì)和行為。叢書覆蓋了物理學(xué)的主要分支，包括如下主題：　　◆力學(xué)與動(dòng)力學(xué)　　◆電學(xué)與磁學(xué)　　◆時(shí)間與熱動(dòng)力學(xué)　　◆光與光學(xué)　　◆原子與材料　　◆粒子與宇宙　　“我們世界中的物理”叢書的每一冊都闡釋了有關(guān)某個(gè)主題的基本概念，然后討論了這些概念的多種應(yīng)用。雖然物理學(xué)是數(shù)學(xué)類學(xué)科，但這套叢書主要聚焦于思想的表達(dá)，而數(shù)學(xué)知識并不是重點(diǎn)，書中只涉及一些簡單的等式。讀者并不需要具備專門的數(shù)學(xué)知識，當(dāng)然，對于初等代數(shù)的理解在有些時(shí)候還是很有幫助的。實(shí)際上，每一冊可以討論的話題的數(shù)量幾乎是無限的，但我們只能選取其中的一部分。令人遺憾的是，不少有趣的東西就這樣不得不被省略掉。然而，叢書的每一冊都涉獵了非常廣泛的材料。　　我曾經(jīng)參加過一個(gè)討論會(huì)，會(huì)上一位年輕學(xué)生問教授們，是否需要備有最新版本的物理教科書。有一位教授回答說，不，因?yàn)槲锢韺W(xué)的原理“多年來一直沒有改變”。這個(gè)說法大體上是對的，但這只是對物理學(xué)的效力的一個(gè)證明。物理學(xué)的另一個(gè)支撐來源于建立在這些原理之上的令人吃驚的諸多應(yīng)用，這些應(yīng)用仍在不斷擴(kuò)展和變化，其速度之快非同尋常。蒸汽機(jī)已經(jīng)讓位給了用在跑車和戰(zhàn)斗機(jī)上的強(qiáng)大內(nèi)燃機(jī)，而電話線也正在被光導(dǎo)纖維、衛(wèi)星通訊和手機(jī)等取代。這套叢書的目標(biāo)就是鼓勵(lì)讀者去發(fā)現(xiàn)物理學(xué)在各個(gè)方面、各個(gè)領(lǐng)域所起的作用，現(xiàn)在的、過去的以及不遠(yuǎn)的將來的……

內(nèi)容概要

　　《力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》一書充分借助生活中大量常見而充滿奧妙的事例，生動(dòng)形象地闡述了一個(gè)個(gè)物理學(xué)概念，向讀者展示出無處不在的物理學(xué)規(guī)律，糾正了一些人們習(xí)以為常的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。《力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》作為初涉物理世界的青少年讀物，不但淺顯易懂，而且能夠引起讀者對物理學(xué)以及應(yīng)用物理學(xué)推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的興趣，是一本非常好的入門讀物。

作者簡介

作者：（美國）凱爾·柯克蘭德（Kyle Kirkland） 譯者：張薔凱爾·柯克蘭德博士（Kyle Kirkland），1998年在賓夕法尼亞大學(xué)獲得神經(jīng)科學(xué)的博士學(xué)位，主要研究方向是視覺系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。他的跨學(xué)科背景和興趣促使他發(fā)表了關(guān)于科學(xué)的歷史以及科學(xué)在當(dāng)前和未來對社會(huì)的影響等多篇文章。凱爾·柯克蘭德同時(shí)也是Facts On File出版公司出版的“科學(xué)與技術(shù)焦點(diǎn)”叢書中的《光學(xué)》一書的作者之一。

書籍目錄

前言鳴謝簡介1．地球引力下落公制單位體系和國際單位體系上升軌道和衛(wèi)星矢量阿波羅探險(xiǎn)：到月球去在太陽系中航行2．直線運(yùn)動(dòng)慣性牛頓第一和第二運(yùn)動(dòng)定律追上汽車減速不可預(yù)料的運(yùn)動(dòng)：混沌火箭和牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律未來的太空船3．旋轉(zhuǎn)子彈、橄欖球和陀螺儀角動(dòng)量科里奧利效應(yīng)滾珠軸承計(jì)算機(jī)硬盤人造重力和離心霸王龍的故事——恐龍是如何保持平衡的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)4．功和能杠桿和簡單機(jī)械永恒運(yùn)動(dòng)的疑點(diǎn)能量守恒人體的功和能自行車和齒輪勢能的潛力5．彈力蹦床和橡皮筋回彈系數(shù)網(wǎng)球和球拍彈簧6．振動(dòng)認(rèn)識節(jié)奏：自然頻率和共振地震頻率與波長聲音和聽力聲學(xué)和聲學(xué)：聲音和音樂和聲器：會(huì)說話的機(jī)器超聲波成像：用聲音成像7．流體空氣和水的壓力海浪、海嘯和潮汐颶風(fēng)的運(yùn)動(dòng)船舶浮力棒球和高爾夫球飛機(jī)未來的飛機(jī)和船舶結(jié)語國際單位制及其轉(zhuǎn)換表譯者感言

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：有的時(shí)候像摔跤這樣的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是非常危險(xiǎn)的。但有的時(shí)候，缺乏旋轉(zhuǎn)也會(huì)引起問題。汽車的輪胎抓緊地面，給汽車一個(gè)向前的推力，或者在司機(jī)想要拐彎的時(shí)候幫助拐彎。但是只有當(dāng)輪胎旋轉(zhuǎn)的時(shí)候才能做這些事情。如果輪胎突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，司機(jī)就失去了對汽車的控制。這時(shí)候是非常危險(xiǎn)的，因?yàn)槠嚥粫?huì)停止運(yùn)動(dòng)——它的慣性會(huì)把它繼續(xù)帶向前。司機(jī)只有使用制動(dòng)系統(tǒng)才能使汽車停止，這個(gè)過程應(yīng)該是緩慢的使輪胎逐漸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，如果輪胎突然停止轉(zhuǎn)動(dòng)，就不是一次好的剎車。當(dāng)路面濕滑的時(shí)候，情況就會(huì)變得比較危險(xiǎn)，特別是在雨雪中。因?yàn)榇蠖鄶?shù)司機(jī)會(huì)感到一點(diǎn)恐慌，而使情況變的更糟。當(dāng)汽車剎車時(shí)，司機(jī)們在剎車踏板上猛踩。因?yàn)閯x車鎖上了輪胎從而制止了它的轉(zhuǎn)動(dòng)，慣性使得汽車在輪胎停止轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。想象一下一個(gè)想把汽車停在濕滑地面的司機(jī)，如果有一小塊地面比較滑，輪胎在上面失去了動(dòng)力牽引而停止轉(zhuǎn)動(dòng)——汽車就失控了。如果滑點(diǎn)比較小，那么還構(gòu)不成一個(gè)大問題——因?yàn)楫?dāng)汽車駛過滑點(diǎn)后，輪胎就又可以受到動(dòng)力牽引而轉(zhuǎn)動(dòng)了。但是如果司機(jī)猛力地踩下剎車，就像汽車剛開始失控時(shí)那樣，輪胎就被鎖上了——它們被緊緊夾住，即便在到達(dá)正常路面后，也因?yàn)閯x車的原因而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。制動(dòng)的時(shí)間超過了正常的需要，汽車在失控的狀態(tài)下向前滑行。這就是為什么司機(jī)們被要求在濕滑路面停車時(shí)要點(diǎn)踩剎車，而不能一腳踩到底。

編輯推薦

《我們世界中的物理:力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》：人們對于核技術(shù)和宇宙起源等物理理論耳熟能詳，而對于日常生活的物理現(xiàn)象卻知之甚少?！拔覀兪澜缰械奈锢怼笔且惶?冊叢書，全景式地描述了對技術(shù)和會(huì)產(chǎn)生影響的物理現(xiàn)象，有助于人們了解宇宙的本質(zhì)和規(guī)律?！读W(xué)與動(dòng)力學(xué)》通過簡單易懂的概念，講述了物理學(xué)是怎樣影響著人們的生活和世界的變化。無論是何種形式的運(yùn)動(dòng)，都是由力驅(qū)動(dòng)的。有一些力，比如碰撞，利用球棒將棒球打向遠(yuǎn)方，是很容易被觀察到的，另一些力，比如使火箭升天的力，就不那么容易被看到，然而，所有運(yùn)動(dòng)中的物體都遵循一定的規(guī)律，無論是一個(gè)輪子還是一個(gè)棒球，海里的鯨魚還是街道上的行人。同種類型的力也可能會(huì)在完全不相干的地方作用——維持宇宙飛船在軌道上航行的力，與為大理石提供重量的力就是如此。《力學(xué)與動(dòng)力學(xué)》包括的內(nèi)容有地球引力直線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)功和能彈力振動(dòng)流體這本書包括了40多幅黑白照片和插圖，附錄國際單位及轉(zhuǎn)換表。“我們世界中的物理”叢書是為那些渴望了解有趣的物理學(xué)知識的學(xué)生、老師和普通讀者提供的一套基礎(chǔ)讀物。

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