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丛书名:中国科学技术大学交叉学科基础物理教程中国科学技术大学精品教材“十二五”国家重点图书出版规划项目
- 作者:刘斌
- 出版时间:2019/6/1
- ISBN:9787312033148
- 出 版 社:中国科学技术大学出版社
- 中图法分类:O3
- 页码:14,433页
- 纸张:胶版纸
- 版次:1
- 开本:16K
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本书内容主要包括:“时间”和“空间”以及“测量”中的一些重要问题、牛顿经典力学、振动与波、以“质点”模型为基础构建的不同“体”模型。作为对经典力学的补充,还简单介绍了狭义相对论的时空观等。
前言
给使用本教材的教师和同学的些许建议
绪论
0.1 物理与力学
0.2 力学的发展史
0.3 物理学的特点
0.4 物理学与数学的关系
0.5 交叉学科与力学
0.6 对学习力学的一些建议
第1章 时间、空间与测量
1.1 时间与空间概念的形成
1.2 时间的度量
1.2.1 定量测量方法的形成
1.2.2 “芝诺佯谬”与度量方法的选择
1.2.3 时间测量的常用方法
1.2.4 时间的单位和标准
1.3 空间(长度)的度量
1.3.1 空间(长度)的定量测量方法
1.3.2 不同尺度长度的测量方法
1.3.3 长度的单位和标准
1.4 时间、空间测量中的局限
1.4.1 时间和空间测量的相对性
1.4.2 时间和空间测量的不确定性
1.5 有效数字,不确定度,估算,单位制与量纲
1.5.1 测量
1.5.2 测量的精度与有效数字
1.5.3 不确定度
1.5.4 基本力学量的估算与量级分析
1.5.5 单位制
1.5.6 量纲分析及其实用意义
第2章 质点运动学
2.1 模型——实际对象的理想化与简化
2.1.1 理想化模型
2.1.2 质点-牛顿力学的基本模型
2.2 一维运动的描述
2.2.1 参照系与参考坐标系
2.2.2 “飞矢不动”佯谬与速度概念的引入
2.2.3 匀速运动与变速运动
2.3 平面运动
2.3.1 位置矢量与位移
2.3.2 速度与加速度
2.3.3 时间曲线与空间轨迹
2.3.4 恒定加速度平面运动,抛体运动
2.3.5 匀速圆周运动
2.3.6 平面极坐标系中的速度、加速度表示
2.4 三维空间运动
2.4.1 三维空间运动的描述
2.4.2 三维轨道退化为平面轨道
2.4.3 行星运动的向心加速度
2.4.4 运动轨道分类
2.5 运动的相对性与伽利略变换
2.5.1 相对与绝对
2.5.2 位置和轨迹的相对性
2.5.3 速度的相对性
2.5.4 加速度的相对性与绝对性
2.5.5 伽利略变换
2.5.6 速度合成律的失效
第3章 牛顿动力学
3.1 牛顿第一定律(惯性定律)
3.2 牛顿第二定律
3.2.1 牛顿第二定律的建立
3.2.2 质量与力的单位
3.3 牛顿第三定律
3.4 力与相互作用
3.4.1 几种常见的力及其机理
3.4.2 四种基本相互作用及其统一
3.5 非惯性系中的牛顿动力学
3.5.1 非惯性系
3.5.2 平动加速参考系
3.5.3 转动参考系
3.6 牛顿方程的对称性
3.6.1 对称性
3.6.2 牛顿方程的平移对称性与宇宙的均匀性
3.6.3 牛顿方程的转动对称性与宇宙的各向同性
3.6.4 矢量及其转动特性
3.7 牛顿动力学方程的意义与应用
3.7.1 牛顿动力学方程的含义
3.7.2 动力学方程的数值解
3.7.3 数值分析方法的地位
3.7.4 牛顿动力学方程的应用
3.8 经典力学、相对论力学与量子力学
第4章 万有引力
4.1 开普勒行星运动三定律与万有引力定律的建立
4.1.1 行星运动的描述
4.1.2 开普勒行星运动三定律
4.1.3 万有引力定律及其建立
4.1.4 万有引力定律的天文学验证
4.2 引力的几何性
4.2.1 惯性质量与引力质量
4.2.2 万有引力常量G值及其测量
4.2.3 引力的几何性
4.3 引力的计算
4.3.1 多质点体系的万有引力
4.3.2 连续体的万有引力
4.4 引力场
4.4.1 场
4.4.2 引力与引力场
4.4.3 引力场的梯度与潮汐现象、小行星撕裂
4.4.4 场与物理学
4.5 牛顿万有引力定律的适用范围与爱因斯坦的引力观
……
第5章 守恒定律
第6章 振动和波
第7章 刚体
第8章 弹性力学初步
第9章 流体力学初步
第10章 狭义相对论基础
习题
部分习题参考答案
参考书目
附录A 力学中的常用物理量
附录B 矢量概述
附录C 微积分简介
附录D 复变函数初步
附录E 建议学时和习题安排
常用概念中英文索引
普通物理中的“力学”,是大学生接触到的第一门大学物理课程。作为大学普通物理的“力学”与在中学已经非常熟悉的“力学”有什么不同?为什么不论什么专业(几乎所有的理工类专业,甚至部分文科专业)的大学生都要学习普通物理课程?为什么说普通物理是重要的基础课?不少刚进入大学的同学感到非常困惑,觉得不知道该怎样学习这门课程,如何才能学好它。力学课程中的不少概念与理论同学们在中学都学习过,有些还能非常熟练地运用;因此部分同学可能看轻力学,误认为没有什么新的内容,结果忽视了这门课程真正希望告诉同学们的东西,包括涉及的许多基本概念和理论,特别是建立这些概念、获得这些理论的方法。
本教材希望能使读者对力学的基本概念有较为透彻的理解。为了达到这一目的,我们努力通过能引起读者阅读兴趣而且条理清楚、容易理解、可读性较强的方式来阐释力学。为什么要学习物理?为什么要学习“力学”?这是很多同学经常问的问题。回答当然是确定的,因为物理学、力学不论是对我们的日常生活还是对其他学科的科学研究、技术开发都非常有用,是我们试图理解我们周围这个世界的基础。所以,我们还希望能通过一些有趣的应用实例使学生了解力学在我们日常生活以及他们将来所从事专业中的实际应用,帮助他们形成用物理学的眼光认识世界的习惯,理解“模型”的重要意义以及物理学“理论”的确切含义,培养在日常生活和工作中灵活运用物理的能力。