高等院校教师

目录
前言
绪论001
0.1物理学与力学001
0.2单位制与量纲002
0.3估算006
0.4致学习者009
第1章质点运动学011
1.1位置矢量位移011
1.1.1位置矢量质点运动
方程011
1.1.2位移014
1.2速度015
1.2.1平均速度015
1.2.2瞬时速度015
1.3加速度018
1.3.1平均加速度018
1.3.2瞬时加速度018
1.4相对运动022
1.5典型运动023
1.5.1匀加速运动023
1.5.2圆周运动026
1.5.3一般平面曲线运动032
本章提要034
思考题037
习题037
第2章牛顿运动定律041
2.1牛顿运动定律概述041
2.1.1牛顿第一定律041
2.1.2牛顿第二定律042
2.1.3牛顿第三定律045
2.2自然界中的相互作用045
2.2.1自然界中的基本相互
作用045
2.2.2常见力048
2.3牛顿运动定律的应用053
2.4力学相对性原理056
2.5非惯性系与惯性力058
2.5.1直线加速参考系中的
惯性力058
2.5.2惯性离心力061
2.5.3科里奥利力062
本章提要067
思考题068
习题068
第3章动量与角动量073
3.1力的冲量073
3.1.1冲量073
3.1.2平均冲力074
3.2动量定理075
3.2.1质点的动量定理075
3.2.2质点系的动量
定理076
3.3动量守恒定律及应用078
3.3.1动量守恒定律078
3.3.2火箭飞行原理079
3.4质心084
3.4.1质心的位置矢量084
3.4.2质心的运动086
3.4.3质心系087
3.5角动量088
3.5.1质点的角动量088
3.5.2力矩090
3.5.3角动量定理092
3.5.4角动量守恒定律095
本章提要096
思考题098
习题098
第4章功和能102
4.1功102
4.1.1恒力的功102
4.1.2变力的功102
4.1.3合力的功104
4.1.4功率104
4.2动能动能定理106
4.2.1质点的动能定理106
4.2.2质点系的动能定理107
4.2.3一对力的功108
4.2.4柯尼希定理109
4.3保守力与势能113
4.3.1保守力与非保
守力113
4.3.2势能114
4.3.3由势能求保守力116
4.4功能原理机械能守恒定律118
4.4.1质点系的功能
原理118
4.4.2质心系中的功能
原理119
4.4.3机械能守恒定律120
4.5碰撞122
4.5.1一维碰撞122
4.5.2二维与三维碰撞127
4.5.3质心系中的两体
碰撞130
本章提要135
思考题137
习题137
第5章万有引力141
5.1开普勒定律141
5.2万有引力定律142
5.2.1万有引力定律的
建立142
5.2.2引力常量G145
5.2.3引力质量与惯性
质量146
5.2.4地球自转对重力的
影响148
5.3引力场149
5.3.1引力场的描述149
5.3.2引力场中的高斯定理
及其应用151
5.4引力势能155
5.4.1引力势能的表达式155
5.4.2宇宙速度156
5.5万有引力定律对开普勒运动的
解释159
5.5.1开普勒定律导出万有
引力定律159
5.5.2万有引力定律对开普勒
运动的解释及推广161
5.5.3有效势能的应用164
5.6潮汐力和洛希极限169
5.6.1潮汐力169
5.6.2洛希极限173
本章提要175
思考题177
习题178
第6章刚体力学181
6.1刚体的运动与描述181
6.1.1平动与转动181
6.1.2角速度与角加速度182
6.1.3刚体的转动惯量186
6.1.4刚体定轴转动的角
动量190
6.2刚体定轴转动定律及其
应用191
6.2.1刚体定轴转动定律191
6.2.2刚体定轴转动定律的
应用194
6.3刚体定轴转动的角动量定理
与角动量守恒定律196
6.3.1角动量定理196
6.3.2角动量守恒定律197
6.4刚体定轴转动的功和能199
6.4.1力矩的功200
6.4.2刚体定轴转动的
机械能200
6.4.3刚体定轴转动动能
定理201
6.5刚体平面运动203
6.5.1刚体平面运动的运动
学描述203
6.5.2刚体平面运动动
力学209
6.6进动215
6.6.1回转仪及其定
轴性215
6.6.2回转仪的进动216
6.6.3地球的进动与岁差219
6.7刚体的平衡221
本章提要223
思考题227
习题228
第7章连续体力学233
7.1固体的弹性233
7.1.1应力和应变——胡克
定律234
7.1.2胡克定律以外240
7.2流体静力学242
7.2.1压强——帕斯卡
原理242
7.2.2浮力——阿基米德
原理246
7.2.3表面张力249
7.3流体的流动253
7.3.1关于理想流体的几个
基本概念254
7.3.2伯努利方程256
7.3.3流体的黏性261
*7.3.4湍流265
本章提要266
思考题268
习题269
第8章机械振动272
8.1简谐振动及其运动学特征272
8.1.1简谐振动的运动学
描述273
8.1.2简谐振动的特征量274
8.1.3简谐振动的几何描述
旋转矢量276
8.1.4相位差277
8.2简谐振动动力学方程与
实例279
8.2.1简谐振动的受力
特点279
8.2.2简谐振动实例279
8.3简谐振动的能量284
8.3.1动能与势能284
8.3.2机械能285
8.4阻尼振动287
8.4.1位移随时间变化的
关系287
8.4.2品质因数290
8.5受迫振动与共振291
8.5.1受迫振动291
8.5.2共振294
8.5.3受迫振动的能量295
8.6简谐振动的合成297
8.6.1同方向同频率简谐振动
的合成297
8.6.2同方向不同频率简谐
振动的合成301
8.6.3相互垂直的简谐振动
的合成304
本章提要307
思考题310
习题311
第9章机械波315
9.1机械波的形成与描述315
9.1.1机械波的形成315
9.1.2横波与纵波317
9.1.3波的几何描述波面
与波线318
9.2波速319
9.2.1绳波的波速320
9.2.2气体与液体中纵波的
波速321
9.2.3常用波速公式322
9.3波函数324
9.4平面简谐波325
9.4.1平面简谐波的特
征量326
9.4.2平面简谐波的波
函数327
9.5波动方程331
9.5.1波动方程的形式331
9.5.2波动方程的动力学
推导333
9.6波的能量334
9.6.1质元的能量334
9.6.2能量密度337
9.6.3能流波的强度338
9.7惠更斯原理与波的衍射、反
射和折射341
9.7.1惠更斯原理341
9.7.2波的衍射342
9.7.3波的反射与折射343
9.8波的叠加原理345
9.9波的干涉346
9.9.1干涉现象346
9.9.2干涉波的强度347
9.9.3非相干350
9.10驻波350
9.11简正模式353
9.12反射波的相位突变357
9.13声波358
9.13.1声速359
9.13.2声波的压强与位移
描述359
9.13.3声强级362
9.13.4管乐与声驻波364
9.14多普勒效应366
9.14.1波源与接收器的运动
速度沿着两者
连线366
9.14.2波源与接收器的运动
速度偏离两者
连线372
9.14.3冲击波马赫锥373
本章提要376
思考题380
习题381
第10章相对论385
10.1牛顿时空观和迈克耳孙-莫雷
实验385
10.1.1牛顿时空观和伽利略
变换的困境385
10.1.2以太和迈克耳孙-莫雷
实验386
10.2狭义相对论的基本原理386
10.2.1爱因斯坦相对性
原理和光速不变
原理386
10.2.2时空坐标：同步钟和
事件387
10.2.3同时的相对性388
10.3狭义相对论的时空观389
10.3.1时间膨胀389
10.3.2双生子佯谬和卫星
测控390
10.3.3洛伦兹变换393
10.3.4长度收缩396
10.4相对论速度变换398
10.5相对论动力学基础400
10.5.1相对论动量和质速
关系400
10.5.2质能方程401
10.5.3相对论能量和动量的
关系402
10.6 广义相对论简介40310.6.1广义相对论的基本
原理403
10.6.2爱因斯坦电梯404
10.6.3时空弯曲404
本章提要406
思考题407
习题408
习题答案410
附录常用数学公式422
附录A常用积分公式422
附录B常用坐标系与微元423
附录C矢量的标积与矢积424
附录D矢量函数求导法则424
参考文献426