Physics for Science and Engineering With Calculus (Saunders golden sunburst series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Praeger Pub

作者:Jerry B. Marion

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1982-01

价格:USD 42.49

装帧:Hardcover

isbn号码:9780030494864

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 科学
• 工程
• 微积分
• 大学教材
• 物理
• 工程学
• Saunders
• 黄金日出系列
• 物理学与工程学

好的，这是一本关于高级物理学和工程学原理的教材的简介，该书旨在为那些需要扎实数学基础（特别是微积分）的学生提供深入的理解。 --- 《高等物理学与工程应用：微积分导论》 作者： [此处可以虚构作者名，例如：艾伦·R. 汉弗莱 & 玛丽·L. 詹金斯] 出版社： [此处可以虚构出版社名，例如：环球学术出版社] 本书简介 《高等物理学与工程应用：微积分导论》是一本为理工科专业学生精心设计的权威性教材，它系统性地整合了经典物理学的核心原理与微积分的强大分析工具。本书超越了基础物理学的范畴，深入探讨了那些需要精确数学描述才能完全理解的物理现象和工程问题。本书的目标是培养学生从定性思维向定量分析思维的转变，使他们能够熟练运用数学语言来建模、求解和解释复杂的物理系统。 全书结构严谨，内容覆盖面广，从力学、热学到电磁学和现代物理学的初步概念，均采用基于微积分的严谨推导。本书不满足于提供公式的罗列，而是致力于揭示这些公式背后的物理图像和数学逻辑。 第一部分：运动学与动力学的微积分基础 本书的开篇着重于建立微积分在描述运动中的基础作用。我们从矢量代数和一维运动的瞬时速度与加速度概念开始，迅速过渡到利用导数来精确刻画变化率。在二维和三维空间中，本书详细讲解了位移、速度和加速度的矢量形式，并引入了曲线坐标系（如极坐标）下的运动分析。 牛顿第二定律是本部分的核心。本书不仅探讨了恒力作用下的问题，更将重点放在了变力问题，例如弹簧振子、简谐运动（SHM）的微分方程求解，以及动量和冲量在非恒力作用下的应用。功和能的概念在微积分的框架下被重新审视：功被定义为力在路径上的线积分，这为理解保守力和势能奠定了坚实的数学基础。 第二部分：刚体力学与振动波 刚体动力学部分将重心从质点系统扩展到宏观物体。转动惯量、转矩以及角动量守恒定律在本书中被赋予了严格的微积分定义。我们深入探讨了转动惯量（二次面积矩）的计算，特别是对于复杂几何形状物体的积分求解方法。滚动的运动被分解为平移和转动两部分的叠加，并用能量守恒原理来分析斜面上的滚动问题。 振动与波的部分是微积分应用的关键领域。简谐振动的解——正弦和余弦函数——是通过求解二阶常微分方程自然导出的。本书详细分析了阻尼振动和受迫振动，利用复数表示法简化了求解过程，并详细解释了共振现象的物理和数学成因。波的传播，无论是机械波还是声波，都将通过波动方程的引入和初步讨论，展示偏微分方程在描述空间和时间依赖性现象中的威力。 第三部分：流体力学与热力学 在流体力学部分，本书将连续介质的概念与微积分相结合。我们引入了流体微元的思想，并基于控制体分析法，导出了连续性方程和纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程的简化形式（如伯努利方程）。压力梯度、剪切应力和粘滞系数等概念，都在矢量微积分的框架下得到了清晰的定义。 热力学章节建立在零、一、二、三定律之上。温度、热量和功之间的关系通过偏导数和全微分的形式被精确量化。本书特别关注热力学过程的可逆性与不可逆性，熵的统计力学解释与宏观热力学定义之间的联系被详尽阐述。理想气体状态方程和实际气体的偏差分析，也需要用到积分和统计方法来处理大量分子的行为。 第四部分：电磁学：从库仑到麦克斯韦方程组 电磁学是微积分应用最为密集的领域之一。本书从静电学开始，利用库仑定律和电势的定义，通过对点电荷、电荷分布（线、面、体）的积分，推导出电场和电势。高斯定律被表述为通量积分的形式，是求解对称性问题的强大工具。 磁场部分则引入了毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律（积分形式）。电磁感应现象（法拉第定律）和感应电动势的计算，需要对磁通量的变化率进行精确的微分运算。 全书的高潮在于对麦克斯韦方程组的系统性介绍。本书将这四个核心方程——用微分形式（场的散度和旋度）和积分形式（高斯定理、安培定律修正项、法拉第定律、法拉第感应定律）——完整呈现，并展示它们如何统一了电、磁和光现象，预示了电磁波的存在。 第五部分：光学与相对论初步 几何光学部分将惠更斯的原理与费马原理结合，展示了光路选择的变分法基础。波动光学则引入了干涉、衍射现象的分析，涉及傅里叶分析的初步概念。 最后，本书对狭义相对论进行了概念性的介绍，重点在于洛伦兹变换的数学结构，以及时间膨胀和长度收缩的微积分导出。这部分内容旨在激发学生对更深层次物理学探索的兴趣。 教学特色： 本书的每一章节都包含大量的例题和习题，这些习题的设计侧重于培养学生将物理情境转化为数学模型的能力。许多习题要求学生完成特定的积分或微分运算，以确保对微积分工具的熟练掌握。章节末的“概念辨析”部分，旨在帮助学生区分相似物理量在数学上的细微差别。本书是为那些渴望在工程和基础科学领域打下坚实定量分析基础的未来工程师和科学家量身定制的工具书。

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