力学概论（翻译版·原书第2版）——（美）Daniel Kleppner, Robert J. Kolenkow--机械工业出版社

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装订：平装

编辑：张金奎

开本：16

出版日期： 2018-01-22

字数：844 千字

最新版印次：1-3

最新印次时间：2023-12-11

定价：139.0

cip：2017069742

图书简介

全书包括矢量、牛顿定律、力和运动方程、动量、能量、角动量、刚体、非线性系统、圆周运动、谐振子、狭义相对论等。本书英文版为MIT等世界高校的教材，本中译本可作为国内物理、应用物理等专业本科生的教材或教学参考书。

作者信息

丹尼尔·克莱普纳，1932年出生，美国科学院院士，麻省理工学院物理系教授，曾任麻省理工学院-哈佛大学超冷原子中心主任、麻省理工学院电子学实验室副主任。1959年获哈佛大学博士学位，1985年成为麻省理工学院莱斯特·沃尔夫讲席教授。丹尼尔·克莱普纳是超冷原子物理领域的科学家，研究兴趣包括原子物理、激光光谱和精密测量。他与导师诺曼∙拉姆齐（1989年诺贝尔物理奖得主）一起发明了氢原子钟（1960）。他是蒸发冷却的先驱，领导的研究小组在国际上首次实现了氢原子的玻色-爱因斯坦凝聚（1998）。他也是一位的博士生导师，指导的四名学生分别获得诺贝尔物理奖（1997、2001）。他获得过多项国家与国际大奖，包括：沃尔夫奖（2005）、美国国家科学奖（2006）、弗里德雷克·艾夫斯奖（2007）、富兰克林奖（2014）和APS杰出成就奖（2017）等。丹尼尔·克莱普纳是美国大学物理教学项目的负责人，在麻省理工学院从事力学教学40年，他的教学名著《力学概论》是美国流行的教材。鉴于其对美国教学和科普的贡献，美国物理教师协会、物理学会分别授予他奥斯特奖与利林菲尔德奖。罗伯特∙科连科，麻省理工学院物理系副教授，擅长教学，荣获Everett Moore Baker杰出教学奖。

章节目录

目录前言
致教师
例题列表
１　矢量与运动学１
　１. １　简介２
　１. ２　矢量２
　１. ３　矢量代数３
　１. ４　矢量乘法４
　１. ５　矢量的分量８
　１. ６　基矢量１１
　１. ７　位置矢量ｒ和位移１２
　１. ８　速度和加速度１４
　１. ９　运动方程的形式解１８
　１. １０　再论矢量对时间的导数２２
　１. １１　平面极坐标中的运动２６
　注释１. １　近似法３６
　注释１. ２　泰勒级数３７
　注释１. ３　一些常见函数的级数展开３８
　注释１. ４　微分３９
　注释１. ５　有效数字与实验不确定度４１
　习题４１
２　牛顿定律４７
　２. １　简介４８
　２. ２　牛顿力学与近代物理４８
　２. ３　牛顿定律４９
　２. ４　牛顿第一定律与惯性系统５１
　２. ５　牛顿第二定律５１
　２. ６　牛顿第三定律５５
　２. ７　基本单位和物理标准５９
　２. ８　量纲代数６３
　２. ９　牛顿定律的应用６４
　２. １０　采用极坐标的动力学７２
　习题７７
３　力和运动方程８１
　３. １　简介８２
　３. ２　物理的基本力８２
　３. ３　引力８３
　３. ４　一些唯象力８９
　３. ５　漫谈微分方程９５
　３. ６　黏性力９８
　３. ７　胡克定律与简谐运动１０２
　注释３. １　球壳的引力１０７
　习题１１０
４　动量１１５
　４. １　简介１１６
　４. ２　质点系动力学１１６
　４. ３　质心１１９
　４. ４　质心坐标系１２４
　４. ５　动量守恒１３０
　４. ６　动量关系再述和冲量１３１
　４. ７　动量和质量流１３６
　４. ８　火箭运动１３８
　４. ９　动量流与力１４３
　４. １０　动量通量１４５
　注释４. １　二维与三维物体的质心１５１
　习题１５５
５　能量１６１
　５. １　简介１６２
　５. ２　积分一维运动方程１６２
　５. ３　功与能量１６６
　５. ４　机械能守恒１７９
　５. ５　势能１８２
　５. ６　势能可以告诉我们的力１８５
　５. ７　能量图１８５
　５. ８　非保守力１８７
　５. ９　能量守恒与理想气体定律１８９
　５. １０　守恒定律１９２
　５. １１　全球能量的使用１９４
　注释５. １　摆周期的修正１９９
　注释５. ２　力、势能和矢量算符Δ ２００
　习题２０５
６　动力学专题２１１
目　　录Ⅶ
　６. １　简介２１２
　６. ２　束缚系统的小振动２１２
　６. ３　稳定性２１７
　６. ４　简正模２１９
　６. ５　碰撞与守恒律２２５
　习题２３３
７　角动量和定轴转动２３９
　７. １　简介２４０
　７. ２　质点的角动量２４１
　７. ３　定轴转动２４５
　７. ４　力矩２５０
　７. ５　力矩和角动量２５２
　７. ６　定轴转动的动力学２６０
　７. ７　摆动和定轴转动２６２
　７. ８　含有平动和转动的运动２６７
　７. ９　动能定理与转动２７３
　７. １０　玻尔原子２７７
　注释７. １　沙勒定理２８０
　注释７. ２　定轴转动的动力学小结２８２
　习题２８２
８　刚体运动２９１
　８. １　简介２９２
　８. ２　角速度和角动量的矢量性质２９２
　８. ３　回转仪３００
　８. ４　刚体运动示例３０４
　８. ５　角动量守恒３１０
　８. ６　刚体转动与惯量张量３１２
　８. ７　刚体动力学专题３２０
　注释８. １　有限与无限小转动３２９
　注释８. ２　再论回转仪３３１
　习题３３７
９　非惯性系和惯性力３４１
　９. １　简介３４２
　９. ２　伽利略变换３４２
　９. ３　匀加速系３４４
　９. ４　等效原理３４７
　９. ５　转动坐标系中的物理３５６
　注释９. １　等效原理与引力红移３６８
Ⅷ 目　　录
　习题３７０
１０　有心力运动３７３
　１０. １　简介３７４
　１０. ２　作为单体问题的有心力运动３７４
　１０. ３　有心力运动的普遍特征３７６
　１０. ４　能量方程与能量图３７９
　１０. ５　行星运动３８６
　１０. ６　关于行星运动的一些结论４０２
　注释１０. １　轨道积分的计算４０３
　注释１０. ２　椭圆的性质４０５
　习题４０７
１１　谐振子４１１
　１１. １　简介４１２
　１１. ２　简谐运动：回顾４１２
　１１. ３　阻尼谐振子４１４
　１１. ４　受迫谐振子４２１
　１１. ５　暂态行为４２５
　１１. ６　时间响应与频率响应４２７
　注释１１. １　复数４３０
　注释１１. ２　求解阻尼谐振子的运动方程４３１
　注释１１. ３　求解受迫谐振子的运动方程４３４
　习题４３５
１２　狭义相对论４３９
　１２. １　简介４４０
　１２. ２　牛顿物理可能的缺陷４４０
　１２. ３　迈克耳孙.莫雷实验４４２
　１２. ４　狭义相对论４４５
　１２. ５　变换４４７
　１２. ６　同时性与事件顺序４５０
　１２. ７　洛伦兹变换４５１
　１２. ８　相对论运动学４５４
　１２. ９　相对论的速度合成４６３
　１２. １０　多普勒效应４６６
　１２. １１　双生子悖论４７０
　习题４７２
１３　相对论动力学４７７
　１３. １　简介４７８
　１３. ２　相对论动量４７８
目　　录Ⅸ
　１３. ３　相对论能量４８１
　１３. ４　相对论能量和动量的关系４８７
　１３. ５　光子：无质量粒子４８８
　１３. ６　爱因斯坦如何导出Ｅ＝ｍｃ２４９８
　习题４９９
１４　时空物理５０３
　１４. １　简介５０４
　１４. ２　矢量变换５０４
　１４. ３　时空中的世界线５０６
　１４. ４　时空中的一个不变量５０８
　１４. ５　四矢量５０９
　１４. ６　能量.动量四矢量５１２
　１４. ７　结语：广义相对论５１３
　习题５１５
部分习题提示、线索和答案５１９
附录Ａ　各种物理和天文数据５２６
附录Ｂ　希腊字母５２７
附录Ｃ　ＳＩ词头５２８
索引５２９
译后记５４１

前言/序言展开 + 收缩 —

这本《力学概论》源于麻省理工学院针对希望更深入了解前言物理的大一新生而开设的一学期课程———物理８.. ０１２。在本书面世后的四十多年中，物理在许多方面都飞速发展，但力学依然是惯性、动量和能量这些概念的基础；作为本书的主旋律———物理学家解决问题的娴熟技巧还是那么宝贵。有些已在工作岗位上大显身手的学生、ＭＩＴ的教员以及其他人的好评使作者确信，本书的方法是非常奏效的。我们还收到同事的很多建议，借此机会在教材中整合了他们的想法，并更新了一些讨论。我们假定读者熟悉关于多项式和三角函数的微积分知识，但不必熟悉微分方程。我们觉得大多数学生的难处不在于理解数学概念，而在于如何将它们应用于物理问题。这只能来自练习，解决难题没有捷径可走。因此，解题放在了优先位置。我们提供了大量例题用来指导学生。所选例题尽可能与有趣的物理现象相关，但也不避讳纯教学的问题。物块滑下斜面是一个刻板的典型问题，但是若让斜面加速，系统就会别具新意。第１版的习题曾经激励、指导、并偶尔“挫败” 了几代物理学家。勇于解决这些问题的学生在他们以后的科学生涯中赢得了自信。第１版的大多数问题在第２版中保留了下来，并增加了一些新问题。我们始终推崇皮特·海因的格言：值得挑战的问题，攻坚克难中显价值。除了这一鼓励，我们再给学生几个实用的建议：问题是用纸和笔来做的。一般会得到一个表达式：需要时最后会有数值。只有查看表达式才能确定答案是否合理。图非常有用。某些问题给出了提示和答案。但书中没有解题过程，避免大家在思考问题时抵挡不住诱惑，没有付出最大努力就看解答。小组讨论对所有人都有指导性。第１版后物理学的两个革命性进展值得一提。一是１９７０年发现了，更准确地说是再发现了混沌，而此后陆续出现的混沌理论成了动力学的一个活跃分支。由于在有限的篇幅里不能说清楚混沌，本书没有包含它。另外，只论证开普勒定律的惊人准确性也是不全面的，实际上太阳系也是混沌的，尽管时间尺度太大不便于观测，所以我们适当地介绍了混沌的存在性。二是计算机。计算物理是一个很成熟的分支，一定程度上的计算机技术也是物理学家的必备工具。然而，我们还是没有包含这类计算问题，因为它们对理解本书的概念不是必需的，且相当耗时。第２版的小结：第１章是矢量和运动学的数学准备。矢量表示在本书及整个物理学中都很普遍，所以我们解释得很详细。平动用熟悉的笛卡儿坐标来描述很自然。转动同样重要，但用来描述它的坐标几乎是完全陌生的，因此我们特别强化了运动的极坐标描述。从第２章开始，我们引入惯性系这一重要概念来介绍牛顿定律。牛顿定律的介绍分为两部分，第一部分（第２章）讨论原理，第二部分（第３章）致力于介绍这些原理的各种应用。第４章介绍动量、动量通量和动量守恒的概念。第５章介绍动能、势能和能量守恒的概念，其中包含热和其他形式的能量。第６章将前面的知识应用于力学中有趣的现象：小振动、稳定性、耦合振子和简正模，以及碰撞。第７章则推广到转动，介绍定轴转动，紧接着在第８章介绍了刚体运动更一般的情形。第９章回到惯性系的主题，着重强调如何理解非惯性系中的观测。第１０章和１１章分别介绍物理学中有广泛兴趣的两个题目：有心力运动和阻尼与受迫谐振子。第１２～１４章介绍非牛顿物理：狭义相对论。我们当初开设物理８.. ０１２课程时，ＭＩＴ的学期比现在长，所以如今课上时间通常不可能包含本书所有材料。第１～９章是本书的核心。第９～１４章依教师的兴趣而定。我们感谢多年来ＭＩＴ的同事们对本书的贡献。他们是Ｒ..Ａｇｇａｒｗａｌ，Ｇ..Ｂ..Ｂｅｎｅｄｅｋ，Ａ..Ｂｕｒｇａｓｓｅｒ，Ｓ..Ｂｕｒｌｅｓ，Ｄ..Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｙ，Ｌ.. Ｄｒｅｈｅｒ，Ｔ.. Ｊ.. Ｇｒｅｙｔａｋ，Ｈ.. Ｔ.. Ｉｍａｉ，Ｈ.. Ｊ.. Ｋｅｎｄａｌｌ（已故），Ｗ..Ｋｅｔｔｅｒｌｅ，Ｓ..Ｍｏｃｈｒｉｅ，Ｄ..Ｅ..Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ，Ｐ..Ｒｅｂｕｓｃｏ，Ｓ..Ｗ..Ｓｔａｈｌｅｒ，Ｊ.. Ｗ.. Ｗｈｉｔａｋｅｒ，Ｆ.. Ａ.. Ｗｉｌｃｚｅｋ和Ｍ.. Ｚｗｉｅｒｌｅｉｎ。我们还要特别感谢Ｐ.. Ｄｏｕｒｍａｓｈｋｉｎ的帮助。丹尼尔·克莱普纳罗伯特·科连科

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