應用力學:動力學

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出版者:三民
作者:金佩傑
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:20050201
价格:NT$ 330
装帧:
isbn号码:9789571442006
丛书系列:
图书标签:
  • 應用力學
  • 動力學
  • 力學
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具体描述

本書為作者憑藉其於應用力學多年之教學心得及經驗所編寫而成,除了以深入淺出的方式介紹動力學相關之基本原理及觀念外,同時配合詳細解說之例題及精心設計之習題,期能達到理論與實務並重之目的。本書之內容主要包括質點之運動學及運動力學、剛體之平面運動學及平面運動力學,主要之應用原理為牛頓第二定律及其衍生之能量法及動量法。為求內容之連貫,同時使讀者能夠掌握重要觀念之應用時機,書中特別對各章節間之相互關係,以及各主要原理間之特性及差異均加以充分比較及說明。

相較於國內外其他相關書籍,本書除了提供傳統的介紹方式外,更在許多章節加入創新之解說,相信對於教學雙方均有極大之助益。本書內容充實、文圖並茂,不僅對於入門之初學者有提綱挈領的作用,對於一般讀者亦應有極大之參考價值。

应用力学:动力学 概述 《应用力学:动力学》是一本深入探讨物体运动规律及其原因的学术著作。本书旨在为读者提供一个严谨而系统的动力学知识体系,涵盖从基础概念到复杂应用的广泛内容。无论是物理学、工程学还是相关科学领域的研究者或学生,都能从中获益匪浅,掌握分析和解决动态问题所需的关键理论和方法。 内容亮点 本书将带您领略动力学世界的精妙之处,循序渐进地构建您的认知: 运动学:描述运动的语言 直线运动: 深入解析匀速直线运动、匀变速直线运动的特征,包括位移、速度、加速度等核心概念,并探讨其在实际问题中的应用,如自由落体、斜面运动等。 曲线运动: 重点阐述匀速圆周运动、抛体运动、圆锥摆、自行车过弯等典型曲线运动的规律,通过矢量分析、瞬时速度和加速度等概念,精确描述物体的运动轨迹和变化。 刚体运动: 扩展至更复杂的刚体运动,包括平动、转动以及一般的平面运动。本书将介绍角位移、角速度、角加速度等概念,并运用刚体绕定轴转动的分析方法,为理解更复杂的机械系统打下基础。 动力学:探究运动的原因 牛顿运动定律: 这是动力学的基石。本书将详细解读牛顿第一、第二、第三定律,并着重于第二定律在解决各种动力学问题中的强大应用。从最简单的质点受力分析到复杂的耦合系统,您将学会如何运用 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 来预测和解释物体的运动状态。 功和能: 引入功、动能、势能等能量概念,并阐述机械能守恒定律。通过能量守恒的视角,读者可以从另一个维度理解物体的运动,并发现许多原本复杂的动力学问题变得更加简洁明了。本书将结合实际案例,如弹簧振子、弹性碰撞等,展示能量分析的威力。 动量和冲量: 探讨动量、冲量及其守恒定律。动量守恒在分析碰撞、爆炸等瞬时相互作用的问题中至关重要。本书将深入分析碰撞的类型(弹性碰撞、非弹性碰撞),以及如何利用动量守恒来解决相关问题。 振动: 重点介绍简谐振动(SHM)的数学描述和物理意义,包括振幅、周期、频率、相位等参数。本书将分析各种简谐振动的产生机制,如弹簧振子、单摆等,并探讨阻尼振动和受迫振动等更复杂的振动现象及其在工程中的应用,如桥梁共振、机械设备的减震设计。 特殊运动与进阶概念 相对运动: 引入惯性参考系和非惯性参考系的 개념,并阐述在非惯性参考系中运动的分析方法,如傅科摆和科里奥利力。这将帮助读者理解地球自转等宏观运动现象。 机械系统分析: 将动力学原理应用于更复杂的机械系统,如连杆机构、齿轮传动等。通过运用牛顿定律、能量法和动量法,读者将学会如何分析这些系统的运动学和动力学特性。 本书特色 严谨的数学推导: 本书以清晰、准确的数学语言阐述动力学原理,提供详实的推导过程,确保读者对概念的理解深入透彻。 丰富的实例分析: 大量贴近实际的物理和工程问题贯穿全书,从宏观的天体运动到微观的粒子碰撞,从简单的机械装置到复杂的动力系统,帮助读者将理论知识应用于实践。 循序渐进的教学设计: 内容组织逻辑清晰,难度逐级递增,从基础概念到高阶应用,适合不同水平的学习者。 强调直观理解: 在数学推导的同时,注重物理图像的建立和直观的物理意义的解释,帮助读者建立对动力学现象的深刻理解。 实用性与学术性并重: 既保持了学术的严谨性,又突出了知识的实际应用价值,是学生学习、研究人员参考和工程师解决实际问题的宝贵资源。 目标读者 高等院校物理学、工程学、机械工程、航空航天工程、土木工程等相关专业本科生和研究生。 对动力学有深入学习需求的科研人员。 需要运用动力学知识解决实际工程问题的工程师和技术人员。 对经典力学有浓厚兴趣的自学者。 《应用力学:动力学》将是您探索物质世界运动奥秘,掌握分析和解决动态问题的不二之选。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是打开了我对宏观世界运作方式理解的一扇新大门。我之前总觉得物理学,尤其是涉及到运动和力的那些部分,是深奥难懂的公式堆砌,但这本书的叙述方式极其平易近人。作者似乎真的花了大心思去揣摩一个初学者在面对那些复杂的向量运算和微分方程时会产生的困惑,并用生活化的例子来一步步引导。比如,讲解如何用牛顿第二定律分析一个抛体运动时,它不会直接跳到 $F=ma$ 的矩阵形式,而是会先从一个篮球被投出后在空气中划出的那道优美弧线讲起,让你真切地感受到那个无形的重力是如何持续拉扯着它。我尤其欣赏它在处理相对运动这个概念时的细腻。一开始接触“参考系”这个东西时,我总是混淆在地面上的人看和在车上的人看会有什么不同,这本书通过一系列精心设计的场景图,清晰地展示了坐标系的转换是如何影响我们对速度和加速度的描述的,这远比我高中物理课本上的枯燥定义要生动得多。读完第一部分,我甚至开始对公园里秋千的摆动、摩天轮的匀速圆周运动产生了想要亲自用数学语言去“破解”的冲动,这种从被动接受知识到主动探索的转变,是这本书最大的价值所在。它不只是告诉你“是什么”,更教会你“为什么会是这样”。

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如果要用一个词来概括这本书给我的整体感觉,那就是“构建主义的胜利”。它没有急于展示最高级的理论成果,而是花费了大量的篇幅来打磨基础的逻辑链条,确保读者每跨越一步,都是建立在坚实可靠的旧知识之上。它的难度曲线设置得非常平滑且富有激励性。在讲解完最基本的直线运动和曲线运动后,它引入了“振动与波”这一模块,这个章节处理得尤为精彩。作者巧妙地将简谐振动(SHM)作为核心模型,然后逐步引入阻尼和驱动力,从而自然而然地引出了共振现象的数学描述。当它分析到共振时,不再是简单地告诉你“当频率相同时振幅最大”,而是深入探讨了为什么在实际工程中,即使是很小的驱动力也可能导致灾难性的结构破坏,这种对理论与现实界限的清晰划分,极大地增强了我对动力学分析的敬畏之心。这本书真正做到了将晦涩的物理学语言,转化为一种清晰、可操作的工程思维方式。

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作为一个已经工作了好几年的工程师,我手头堆着好几本号称是经典但读起来味同嚼蜡的教材,它们要么过于侧重理论的严谨性而牺牲了直观性,要么就是为了“实用”而把很多基础的物理直觉给丢掉了。这本书恰好找到了一个非常精妙的平衡点。它并没有回避那些必要的数学工具,比如微积分在描述变力问题中的应用,但处理得非常克制和有效率。作者在引入一个新的数学工具时,总是立刻紧接着一个能让工程师立刻联想到的实际工程案例,而不是像某些书那样,把数学推导放在一个黑盒子里让我们自行消化。举个例子,当它讲解角动量守恒原理时,它没有仅仅满足于一个物体绕定点旋转的理想模型,而是迅速将其推广到分析陀螺仪的进动现象,这对于任何需要处理姿态控制系统的专业人士来说,都是至关重要的直观把握。更让我感到惊喜的是,它对“虚功原理”和“拉格朗日力学”的初步介绍,虽然只是蜻蜓点水,但那种优雅的表述方式,让人感觉之前那些繁琐的矢量分析简直是笨拙的。这本书更像是一个经验丰富的老教授,他知道你手里有什么工具,然后告诉你如何用最省力的方式达到目标。

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这本书的排版和插图质量,简直是业界良心,这对于理解复杂的空间运动至关重要。我之前看过一些扫描版或者印刷粗糙的教材,那些矢量图和运动轨迹图简直是糊成一团,让人根本无法分辨哪个是作用力,哪个是反作用力,更别提理解三维空间中的旋转轴了。而这本《应用力学:动力学》的配图清晰度极高,色彩运用也非常考究。特别是在解释平面运动和空间运动的过渡时,它使用了大量的三视图和截面图,那些箭头、角度标注都精准得让人心悦诚服。当我学习到科里奥利力和离心力这些看似反直觉的概念时,那些精美的动态示意图——即使只是静态的印刷图——也成功地帮助我的大脑构建出了一个可以“看见”的旋转参考系。而且,书中的字体选择和行距也十分合理,长时间阅读也不会感到眼睛疲劳,这在面对厚厚的理工科书籍时,无疑是一个巨大的加分项。阅读体验的提升,直接转化成了学习效率的提高,这一点绝对值得称赞。

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老实说,我本来对这种“应用”类的书籍抱持着一丝怀疑态度,总觉得“应用”二字常常意味着对基础概念的肤浅化。然而,这本书彻底颠覆了我的看法。它对“冲击和碰撞”的处理,简直可以单独拿出来作为一个精品案例来研究。它没有简单地停留在动量和能量守恒的教科书式应用上,而是深入探讨了碰撞过程中的时间尺度、接触力的变化曲线,甚至引入了材料的弹性特性对能量耗散的影响。我记得书里有一个关于弹道撞击的例子,它详细分析了在不同入射角下,物体动能是如何被有效地转化为形变能和热能的,这种细致入微的分析,使得抽象的碰撞理论变得有血有肉,充满了现实的张力。它甚至探讨了非弹性碰撞中如何通过引入恢复系数来量化能量损失的程度,这个概念在设计减震系统时是极为关键的。总的来说,这本书的每一章都像是一个小型的工作坊,不是让你坐在那里听讲座,而是让你动手去搭建和测试那些复杂的物理模型,确保你理解的不是公式的表象,而是其背后的物理机制。

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