目錄
第三版叢書序
第二版叢書序
第一版叢書序
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué) 1
1.1引言 1
1.1.1力學(xué)的研究對象 1
1.1.2時間、空間和牛頓力學(xué)的絕對量 1
1.1.3宇宙的層次和數(shù)量級 3
1.2質(zhì)點(diǎn)和運(yùn)動 5
1.2.1質(zhì)點(diǎn)和參考系 5
1.2.2軌跡和運(yùn)動學(xué)方程 6
1.3速度與加速度 8
1.3.1位移、路程與速度 8
1.3.2加速度 9
1.4直角坐標(biāo)系中運(yùn)動的描述 10
1.4.1直線運(yùn)動 12
1.4.2曲線運(yùn)動 13
1.5自然坐標(biāo)系中運(yùn)動的描述 15
1.5.1切向加速度和法向加速度 16
1.5.2自然坐標(biāo)系 20
1.5.3 圓周運(yùn)動 20
*1.6平面極坐標(biāo)系中運(yùn)動的描述 21
1.6.1平面極坐標(biāo)系 21
1.6.2位矢、速度和加速度的極坐標(biāo)表示 23
第2章 質(zhì)點(diǎn)動力學(xué) 25
2.1牛頓運(yùn)動定律 25
2.1.1牛頓第一定律（慣性定律） 25
2.1.2牛頓第二定律 28
2.1.3牛頓第三定律（作用與反作用定律） 32
2.2常見的力 33
2.3動力學(xué)問題的求解 37
2.4力學(xué)相對性原理和伽利略變換 44
2.4.1力學(xué)相對性原理 44
2.4.2時間和空間的絕對性 44
2.4.3伽利略變換 45
第3章 非慣性參考系 47
3.1 非慣性參考系虛擬力 47
3.1.1 相對運(yùn)動 47
3.1.2 平動參考系 47
3.1.3 轉(zhuǎn)動參考系 52
3.2 例題 60
*3.3 牛頓絕對時空概念的局限 63
第4章 動量定理 65
4.1 動量守恒定律與動量定理 65
4.1.1 孤立體系與動量守恒定律 65
4.1.2 沖量與質(zhì)點(diǎn)的動量定理 67
4.1.3 質(zhì)點(diǎn)系動量定理 68
4.2 質(zhì)心的運(yùn)動 70
4.2.1 質(zhì)心運(yùn)動定理 70
4.2.2 質(zhì)心坐標(biāo)系 72
4.3 變質(zhì)量物體的運(yùn)動 74
4.3.1 變質(zhì)量體系 74
4.3.2 運(yùn)動方程 75
第5章 動能定理 78
5.1 質(zhì)點(diǎn)系的動能 78
5.1.1 質(zhì)點(diǎn)動能定理 78
5.1.2 功和功率 79
5.1.3 質(zhì)點(diǎn)系動能定理 80
5.2 勢能 82
5.2.1 有心力及其沿閉合路徑做功 82
5.2.2 保守力與非保守力勢能 82
5.2.3 勢能曲線 85
5.3 機(jī)械能守恒定律 86
5.3.1 質(zhì)點(diǎn)系的功能原理和機(jī)械能守恒定律 86
5.3.2 保守系與時間反演不變性 87
5.4 質(zhì)心系 88
5.4.1柯尼西定理 88
5.4.2質(zhì)心系中的功能原理和機(jī)械能守恒定律 89
5.5 兩體問題 91
5.6碰撞 96
5.6.1 正碰 97
5.6.2 斜碰 100
5.6.3在質(zhì)心參考系討論 101
第6章 角動量定理 103
6.1孤立體系的角動量守恒 103
6.1.1單質(zhì)點(diǎn)孤立體系和掠面速度 103
6.1.2兩個質(zhì)點(diǎn)的孤立體系和角動量 104
6.2 質(zhì)點(diǎn)系的角動量 105
6.2.1 質(zhì)點(diǎn)角動量定理 105
6.2.2 質(zhì)點(diǎn)系角動量定理 106
6.3 質(zhì)心系的角動量 109
6.3.1 質(zhì)心系的角動量定理 109
6.3.2 體系的角動量與質(zhì)心的角動量 109
*6.4 對稱性、因果關(guān)系與守恒律 110
6.4.1 什么是對稱性 110
6.4.2 物理定律的對稱性 111
6.4.3 因果關(guān)系和對稱性原理 112
6.4.4 守恒律與對稱性 113
第7章 萬有引力 116
7.1 萬有引力定律 116
7.1.1 開普勒的行星運(yùn)動三定律 116
7.1.2 牛頓的理論 117
7.1.3 引力的線性疊加性 121
7.2 關(guān)于萬有引力的討論 124
7.2.1 G的測定 124
7.2.2 引力的幾何性 125
7.2.3 逃逸速度 125
7.3 質(zhì)點(diǎn)在有心力場中的運(yùn)動 126
7.3.1 研究有心力問題的基本方程 127
7.3.2 有心力問題的定性處理有效勢能與軌道特征 128
7.3.3 有心力問題的定量處理及軌道問題 130
*7.4 牛頓宇宙學(xué) 135
7.4.1 宇宙學(xué)原理 135
7.4.2 奧伯斯佯謬和宇宙的膨脹 136
7.4.3 哈勃定律宇宙的年齡和大小 137
7.4.4 宇宙膨脹動力學(xué) 138
第8章 剛體力學(xué) 141
8.1 剛體運(yùn)動學(xué) 142
8.1.1 剛體的性質(zhì) 142
8.1.2 剛體的幾種特殊運(yùn)動 144
8.1.3 剛體的一般運(yùn)動 144
8.2 施于剛體的力系的簡化 147
8.2.1 作用在剛體上的力是滑移矢量 148
8.2.2 幾種特殊力系 148
8.3 剛體的定軸轉(zhuǎn)動 150
8.3.1 角動量與角速度的關(guān)系 150
8.3.2 轉(zhuǎn)動定律 150
8.3.3 轉(zhuǎn)動慣量 151
8.3.4 定軸轉(zhuǎn)動剛體的角動量守恒 154
8.4 剛體運(yùn)動的基本方程與剛體的平衡 155
8.4.1 剛體運(yùn)動的基本方程 155
8.4.2 剛體的平衡 155
8.5 剛體的平面平行運(yùn)動 156
8.5.1 運(yùn)動方程 156
8.5.2 純滾動的運(yùn)動學(xué)判據(jù) 157
8.5.3 瞬時轉(zhuǎn)動中心 157
8.5.4 剛體的動能定理 159
8.5.5 剛體的重力勢能 159
8.5.6 解題注意事項(xiàng) 160
8.6 剛體的定點(diǎn)運(yùn)動 162
8.6.1 沒有外加力矩的定點(diǎn)運(yùn)動 162
8.6.2 陀螺的運(yùn)動 164
第9章 振動和波 166
9.1 簡諧振動 166
9.1.1 平衡與振動 166
9.1.2 恢復(fù)力與彈性力 167
9.1.3 簡諧振動的描述 169
9.1.4 諧振子的能量 171
9.1.5 振動的合成與分解 172
9.2 阻尼振動 176
9.2.1 運(yùn)動方程及其解 176
9.2.2 欠阻尼振動 177
9.2.3 臨界阻尼與過阻尼 179
9.3 受迫振動與共振 179
9.3.1 運(yùn)動方程及其解 179
9.3.2 穩(wěn)態(tài)解分析 181
9.3.3 共振 182
*9.3.4 拓展閱讀：二自由度振動 185
9.4 機(jī)械波 187
9.4.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播 187
9.4.2 波的分類 188
9.4.3 平面簡諧波 190
9.4.4 波動方程和波的傳播速度 192
9.4.5 波的能量密度 194
9.5 波在空間中的傳播 196
9.5.1 惠更斯原理 196
9.5.2 波的反射定律 197
9.5.3 波的折射定律 197
9.5.4 波的衍射 198
9.6 波的疊加 198
9.6.1 波的干涉 199
9.6.2 駐波 199
9.6.3 非相干波的疊加波的群速度 201
9.7 多普勒效應(yīng) 203
9.7.1 波源靜止,觀察者運(yùn)動 203
9.7.2 波源運(yùn)動，觀察者靜止 204
9.7.3 波源和觀察者都運(yùn)動 204
9.7.4 一般情況 205
9.7.5 馬赫錐 206
*9.8 拓展閱讀：非線性波簡介 207
*第10章 流體力學(xué) 210
10.1 流體的基本性質(zhì) 210
10.1.1 易流動性 210
10.1.2 黏性 211
10.1.3 壓縮性 211
10.2 流體運(yùn)動學(xué) 212
10.2.1 流體運(yùn)動分類 212
10.2.2 描寫流體運(yùn)動的兩種方法 212
10.2.3 流線與流管 216
10.3 流體靜力學(xué) 219
10.3.1 應(yīng)力張量 219
10.3.2 靜止流體的平衡方程 221
10.3.3 重力場中靜止流體內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng) 222
10.3.4 浮力、浮心和定傾中心 222
10.4 無黏性流體的動力學(xué) 224
10.4.1 連續(xù)性方程 224
10.4.2 運(yùn)動方程 225
10.4.3 伯努利方程的應(yīng)用 227
10.5 黏性流體的運(yùn)動 233
10.5.1 黏滯定律 233
10.5.2 圓管內(nèi)定常層流泊肅葉公式 234
10.5.3 層流與湍流雷諾數(shù) 235
10.5.4 黏滯流體中運(yùn)動物體所受的阻力 237
第11章 相對論 242
11.1 牛頓時空觀的困難 242
11.1.1 光傳播的射擊理論的困難 242
11.1.2 “以太”理論及其困難 244
11.2 相對性原理 248
11.3 洛倫茲變換 250
11.4 相對論時空觀 253
11.4.1 時間間隔的相對性 253
11.4.2 同時的相對性 255
11.4.3 長度的相對性 255
11.4.4 時序的相對性和因果關(guān)系 257
11.4.5 時空間隔的絕對性 258
11.4.6 速度變換 259
11.4.7 角度變換公式 261
11.4.8 加速度變換公式 262
11.5 狹義相對論力學(xué) 265
11.5.1 相對論動量和質(zhì)量 265
11.5.2 相對論中的力 267
11.5.3 質(zhì)能公式 268
11.5.4 靜質(zhì)量為零的粒子 269
*11.6 狹義相對論中質(zhì)量、動量和力的變換公式 270
11.6.1 質(zhì)量的變換公式 270
11.6.2 動量和能量的變換公式 271
11.6.3 力的變換公式 272
*11.7 拓展閱讀：四維時空 273
11.7.1 四維矢量 273
11.7.2 時空間隔 275
11.7.3 四維速度矢量 276
11.7.4 四維動量矢量 276
11.7.5 多普勒效應(yīng) 277
11.7.6 孿生子佯謬 278
*11.8 廣義相對論簡介 281
11.8.1 等效原理、廣義相對性原理與局部慣性系 282
11.8.2 光在引力場中的彎曲 283
11.8.3 引力時間延緩引力紅移 284
11.8.4 彎曲時空水星的進(jìn)動 285
習(xí)題與答案 288
參考書目 331
中英人名對照 332
教學(xué)進(jìn)度和作業(yè)布置 334