结构静力学 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:河海大学出版社

作者:蔡新，孙文俊编著

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2004-2

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787563019267

丛书系列:

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好
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具体描述

经典力学导论：从牛顿到拉格朗日的物理世界图书名称：经典力学导论：从牛顿到拉格朗日的物理世界内容提要本书旨在为读者提供一个全面、深入且富有洞察力的经典力学体系的导览。它不仅仅是对运动规律的机械罗列，更是一次对物理学基本原理的哲学思考与数学工具的精妙结合的探索之旅。全书内容涵盖了从十七世纪牛顿力学的基础公理，到十九世纪发展成熟的拉格朗日和哈密顿力学的先进框架，力求在历史发展脉络中展现经典力学的逻辑演进和概念深化。第一部分：牛顿力学的基石与应用本部分着重于奠定整个经典力学大厦的基石——牛顿三大运动定律。我们首先会详细剖析牛顿的绝对时空观，讨论其在伽利略变换下的不变性，并引入惯性参考系的概念。第一章：运动学的描述本章详细阐述了描述物体运动所需的数学工具。我们从一维运动开始，逐步过渡到三维空间中的矢量描述，包括位移、速度和加速度的定义。重点讨论了曲线运动中的曲率、挠率概念，以及不同坐标系（笛卡尔、柱坐标、球坐标）下运动学量（如速度、加速度）的转换与表示。特别地，我们引入了角动量守恒定律，并探讨了其在刚体运动中的重要性。第二章：动力学的核心——牛顿定律本章是全书的理论核心之一。详细阐述了质量、力、冲量的概念，以及牛顿第一、第二、第三定律的物理意义。我们不仅停留在公式的运用层面，更深入探讨了这些定律在不同物理情境下的适用范围和潜在局限性。例如，在非惯性系中引入虚功和惯性力（如科里奥利力、离心力）的分析方法，为理解地球上的运动奠定了基础。第三章：保守系统与能量原理本章聚焦于力的另一种描述方式——势能和保守力。引入功的概念，推导出动能定理，并详细阐述机械能守恒定律的普适性。通过对引力、弹性力等常见保守力的分析，读者将掌握如何利用能量方法简化原本复杂的动力学问题。本章还会介绍势能面和势阱的概念，为理解系统的稳定性和平衡态提供直观图像。第四章：振动与波的初步分析作为力学在时间维度上的重要体现，本章集中讨论简谐振动（SHM）。通过对弹簧振子、单摆等典型系统的分析，推导出其运动方程，并研究阻尼振动和受迫振动问题。重点在于理解特征频率、阻尼比和共振现象，这些概念是后续理解波动现象和量子力学的关键桥梁。第二部分：从积分到变分——分析力学的高级框架牛顿力学虽然强大，但在处理复杂约束和高维系统时，其矢量运算的繁琐性日益凸显。本部分将介绍分析力学，特别是拉格朗日力学，如何通过能量函数和变分原理，提供一个更优雅、更普适的力学表述。第五章：约束、广义坐标与达朗贝尔原理本章是实现从牛顿力学向分析力学过渡的关键。详细讨论了不同类型的约束（几何约束、完整约束、非完整约束），并引入了广义坐标的概念，用最少的独立参数描述系统的构型。随后，系统阐述了达朗贝尔原理，它架起了虚功原理与动力学定律之间的桥梁，是推导拉格朗日方程的理论基础。第六章：拉格朗日力学与欧拉-拉格朗日方程本章是本书的核心理论之一。基于达朗贝尔原理和最小作用量原理，推导出拉格朗日方程。详细讨论了拉格朗日量 $L=T-V$ 的构建方法，并通过丰富的实例（如双摆、滑动圆柱体、电磁场中的带电粒子）展示拉格朗日力学在处理复杂约束问题上的巨大优越性。本章还将探讨拉格朗日方程的优点：它自动地将约束力的影响排除在动力学方程之外。第七章：守恒定律与诺特定理本章将分析力学体系中的对称性与守恒量之间的深刻联系。详细介绍诺特定理（Noether's Theorem），阐明时间平移对称性对应能量守恒，空间平移对称性对应动量守恒，空间转动对称性对应角动量守恒。通过对拉格朗日量中是否存在某些广义坐标的循环坐标（即拉格朗日量不显含的坐标）的分析，系统推导出相应的守恒量，极大地简化了运动积分的难度。第八章：哈密顿力学——相空间的视角本章将分析力学的描述提升至一个更高的抽象层次——哈密顿力学。通过勒让德变换，从拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 转换到哈密顿量 $H(q, p, t)$，其中 $p$ 是广义动量。详细推导并分析了哈密顿正则方程，阐明了相空间的概念。本章还将讨论泊松括号的代数结构，以及如何利用泊松括号来判定守恒量和系统的时间演化。第三部分：刚体动力学与进阶主题本部分将前述理论应用于更复杂的物理实体——刚体，并对经典力学的边界进行初步探索。第九章：刚体运动学与动力学刚体是宏观物体分析的基础。本章首先从刚体的瞬时运动描述入手，引入转动张量（惯性张量）的概念，并推导其主轴与主惯性矩。重点分析了欧拉角在描述刚体定向上的应用，并推导了欧拉方程，这是研究陀螺仪、飞轮等复杂旋转系统的基础。最后，讨论了刚体绕固定点转动和绕定轴转动的精确解法。第十章：经典力学的扩展与展望本章作为总结和展望，简要讨论了经典力学在处理非保守力、耗散系统时的局限性，并简要介绍了经典力学向现代物理过渡的桥梁。包括对变分原理的更深入讨论，如迈克尔逊原理，并简要提及正则微扰论的思想，为读者对未来学习电磁学、统计物理学和量子力学打下坚实的理论基础。本书特色： 1. 深度与广度兼顾：不仅详述牛顿力学的基础，更侧重于分析力学（拉格朗日/哈密顿）的严谨数学结构。 2. 严谨的数学推导：每一个重要结论都伴随着清晰、细致的数学推导过程，便于读者理解物理概念背后的数学逻辑。 3. 丰富的物理实例：采用大量经典和现代的物理模型进行演示，如拉格朗日体系中的相对论性粒子、哈密顿体系中的正则变换等。 4. 强调概念的统一性：始终贯穿着能量、对称性与守恒量之间的统一性思想，体现经典力学作为一门内在高度一致的科学体系。本书适合于物理学、工程力学、航空航天等相关专业的高年级本科生、研究生，以及希望系统回顾和深入理解经典力学核心概念的科研人员和爱好者阅读。阅读本书，读者将不仅掌握如何“计算”运动，更能理解“为什么”运动会以这种方式发生。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些宏伟的建筑和精密的工程结构感到好奇，但又不知从何入手去理解它们背后的科学。这本书就像一把金钥匙，为我打开了一扇通往结构世界的大门。它没有用晦涩难懂的专业术语吓退我，而是循序渐进地引导我认识各种力学概念，并解释它们如何作用于真实的结构上。我最欣赏的是书中对不同材料性能的分析，从钢材的坚韧到混凝土的稳重，作者都做了详尽的介绍，并说明了这些特性如何影响结构的最终形态和稳定性。书中的插图和图表也起到了画龙点睛的作用，让原本复杂的受力分析变得直观易懂。我曾经尝试过阅读一些相关的技术书籍，但往往因为理论性太强而放弃，而这本书则在理论深度和可读性之间找到了绝佳的平衡点。它让我能够用一种全新的视角去观察身边的桥梁、高楼，甚至是一张桌子，理解它们为何能够屹立不倒。这本书不仅满足了我的求知欲，更激发了我对工程领域产生浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是物理学爱好者的一场盛宴！从基础的力学原理出发，作者用一种近乎诗意的语言，将抽象的概念具象化，让我仿佛能亲眼看到那些无形的力在物质中流淌。它不仅仅是一本关于“结构”如何“静”止的书，更是一次对宇宙运行规律的深度探索。我尤其喜欢书中关于应力和应变那一章节的阐述，作者巧妙地运用了各种比喻，将原本枯燥的公式变得生动有趣，让我深刻理解了材料在受力时的细微变化。阅读过程中，我时常会停下来，反复咀嚼那些精妙的句子，感受到作者在字里行间倾注的热情和智慧。这本书让我对周围的世界有了全新的认识，原来我们习以为常的许多现象，背后都蕴含着如此深刻的物理原理。即使是对物理学不甚了解的读者，也能在这本书中找到乐趣，感受到科学的魅力。它让我明白，理解事物的本质，往往需要从最基础的原理入手，然后循序渐进，才能豁然开朗。这本书的价值，远不止于知识的传授，更在于它启迪思维，激发探索欲。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对工程技术抱有浓厚兴趣的爱好者，我一直在寻找能够系统性地解释结构原理的书籍。而这本《结构静力学》无疑给了我巨大的满足。它不仅仅是一本理论书籍，更像是一位经验丰富的导师，引导我一步步揭开工程结构背后的神秘面纱。书中的内容涵盖了从基础的受力分析到复杂的结构稳定性理论，而且讲解得深入浅出，让我能够轻松理解原本可能令人生畏的力学概念。我特别欣赏书中对“节点”、“梁”、“柱”等基本构件在不同受力情况下的行为分析，作者通过大量的图示和实例，将抽象的力学原理具象化，让我能够清晰地看到这些构件是如何协同工作，共同支撑起宏伟的建筑。阅读这本书，让我对我们身边那些看似坚固的建筑物有了更深层次的理解，也让我对工程师们在设计和建造过程中所付出的智慧和努力充满了敬意。这绝对是一本值得反复阅读和细细品味的优秀著作。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我一开始是被这本书的书名吸引了。作为一个对物理和工程理论都略有了解的人，我对“结构静力学”这个概念充满了好奇，想知道它到底能讲述怎样的故事。阅读之后，我发现这本书远超我的预期。它不像一本纯粹的教科书，而是更像一位经验丰富的工程师在娓娓道来。书中对各种力学模型的构建，以及对实际工程案例的分析，都显得格外有说服力。我特别喜欢书中关于“荷载”和“反力”的章节，作者通过生动的例子，解释了这些看似简单的概念在实际应用中的重要性，以及如何通过精密的计算来确保结构的安全性。这本书没有回避复杂的数学公式，但又以一种非常人性化的方式呈现，让我能够理解公式背后的物理意义，而不是死记硬背。它让我意识到，每一个成功的工程项目，都离不开对力学原理的深刻理解和严谨的应用。这本书不仅提升了我的专业认知，更让我对那些创造出伟大建筑和基础设施的工程师们充满了敬意。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验绝对是一次惊喜！我从来没想过一本关于“结构静力学”的书可以如此引人入胜。作者的叙述方式非常独特，他不是在枯燥地讲解公式和定理，而是在讲述一个关于“力量”和“平衡”的故事。我尤其被书中对“荷载传递”的描述所打动，作者用一种非常形象的比喻，让我能够清晰地感受到力是如何在结构中一步步传递，最终达到整体的稳定。书中引用了许多历史上著名的工程奇迹，并深入剖析了它们在结构静力学上的奥秘，这让我对人类的智慧和创造力有了更深的认识。这本书让我跳出了纯粹的理论框架，将知识与现实紧密地联系起来，让我能够从更宏观的视角去理解结构工程的意义。阅读过程中，我常常会产生一种“原来如此”的顿悟感，这种感觉对于一个知识探索者来说，是无比珍贵的。它让我明白，科学知识的学习，最终是为了更好地理解和改造我们所处的世界。

评分☆☆☆☆☆