Theory and Problems of Theoretical Mechanics (Schaum's Outline) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill Inc.,US

作者:Murray R. Spiegel

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1980-09-01

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780070843578

丛书系列:

图书标签:

• 理论力学
• 经典力学
• Schaum's Outline
• 力学
• 物理学
• 教材
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• 大学物理
• 工程力学
• 问题求解

经典力学：原理与应用 本书是一部关于经典力学核心概念与问题的深度探讨，旨在为读者构建坚实的理论基础，并提供一系列富于挑战性的习题来巩固和拓展所学知识。从最基本的运动描述到复杂的系统动力学，本书力求全面展现力学作为一门基础科学的魅力与力量。 第一部分：运动的描述与牛顿力学 本部分从最基础的概念入手，详细阐述了描述物体运动所需的数学工具和物理量。我们将深入理解位移、速度和加速度的矢量性质，以及它们如何随时间变化。在此基础上，本书将引入惯性参考系的概念，并在此框架下阐述牛顿运动定律，即惯性定律、加速度定律（F=ma）以及作用与反作用力定律。这些定律是经典力学的基石，我们将通过大量的实例和例题来分析它们的适用范围和应用方法。 运动学： 我们将从一维、二维和三维空间出发，学习如何利用矢量代数和微积分来精确描述物体的位置、速度和加速度。抛体运动、圆周运动等经典运动模式将得到深入分析，包括其运动轨迹、速度和加速度的特性。对于复杂的运动，如相对运动，也将进行详尽的讲解。 动力学： 牛顿第二定律（F=ma）是动力学分析的核心。我们将学习如何识别作用在物体上的各种力，包括重力、弹力、摩擦力、张力等，并运用牛顿第二定律建立描述物体运动的微分方程。求解这些方程将使我们能够预测物体的运动轨迹和状态。 功与能： 能量守恒是物理学中最重要和最普遍的原理之一。本书将引入功、动能、势能等概念，并推导能量守恒定律。我们将探讨各种形式的能量转换，以及保守力和非保守力对系统能量的影响。这部分内容对于理解系统的长期行为至关重要。 动量与冲量： 动量守恒定律是解决碰撞、爆炸等瞬时相互作用问题的强大工具。我们将定义动量和冲量，并推导出动量守恒定律。通过分析不同类型的碰撞（弹性碰撞和非弹性碰撞），我们将深入理解动量守恒的应用。 万有引力： 牛顿的万有引力定律解释了天体运动的规律，也揭示了物体之间的引力作用。我们将深入研究引力的性质，并将其应用于行星轨道、卫星运动等天体动力学问题。 第二部分：振动与波 物理世界充满了周期性的运动，从微观粒子到宏观天体，振动现象无处不在。本部分将聚焦于简谐振动，这是最基本也是最重要的一种振动形式。 简谐振动： 我们将详细分析简谐振动的数学模型，包括其微分方程、振幅、周期、频率和相位。弹簧振子、单摆等典型系统将作为例子进行深入研究。我们将探讨阻尼振动和受迫振动，以及共振现象。 机械波： 振动可以传播能量，形成波。本书将介绍横波和纵波的概念，以及波的反射、折射、干涉和衍射等现象。我们将深入研究驻波和行波的特性，并探讨波在不同介质中的传播规律。 第三部分：刚体转动 当物体的形状不再能忽略时，就需要考虑刚体的转动。本部分将把我们对运动的理解扩展到旋转运动。 转动惯量： 类似于质量之于直线运动，转动惯量是物体抵抗转动惯性的度量。我们将学习如何计算不同形状的刚体的转动惯量，并理解其与质量分布的关系。 角动量与力矩： 力矩是引起物体转动的“力”，而角动量则是描述物体转动状态的“动量”。我们将引入角动量守恒定律，并应用于陀螺的进动、星系的形成等复杂现象。 刚体的定轴转动： 在定轴转动的情况下，我们将分析角速度、角加速度，以及它们与线速度、线加速度之间的关系。通过牛顿第二定律的类比，我们将建立描述刚体转动的动力学方程。 第四部分：分析力学 当遇到复杂系统或需要更抽象、更简洁的描述时，分析力学提供了强大的数学工具。本部分将介绍分析力学的两种主要形式：拉格朗日力学和哈密顿力学。 拉格朗日力学： 拉格朗日方程是一种基于能量（拉格朗日量）的动力学方程，它能够以一种非常优美的方式描述系统的运动，尤其适用于处理约束问题。我们将从牛顿力学推导出拉格朗日方程，并将其应用于各种系统，包括多粒子系统和有约束的系统。 哈密顿力学： 哈密顿力学是拉格朗日力学的进一步发展，它使用广义坐标和广义动量作为基本变量，并引入哈密顿量。我们将学习相空间的概念，以及泊松括号和哈密顿方程。哈密顿力学为量子力学和统计力学奠定了基础。 第五部分：流体力学入门 流体（液体和气体）的运动是自然界中普遍存在的现象，从天气预报到飞机设计，都离不开流体力学的知识。本部分将对流体力学的一些基本概念和原理进行介绍。 静力学： 我们将研究流体在静止状态下的性质，包括压强、浮力等。阿基米德原理和帕斯卡原理将得到详细阐述。 动力学： 在动力学方面，我们将介绍流体的连续性方程和伯努利方程，它们是描述流体运动的重要方程。粘性、层流和湍流等概念也将被引入。 习题与解答 贯穿全书的丰富习题是本书的一大特色。每章的习题都经过精心设计，涵盖了从基本概念的检验到复杂问题的分析。这些习题不仅能够帮助读者巩固所学的理论知识，更能培养他们独立解决物理问题的能力。本书的另一个重要组成部分是详尽的解答，这些解答不仅提供了最终答案，更重要的是展示了求解问题的完整思路和关键步骤，是读者学习和提高的重要参考。 通过系统地学习本书的内容，读者将能够建立起对经典力学坚实而全面的理解，掌握分析和解决力学问题的基本方法和技巧，为进一步学习更高级的物理学课程打下坚实的基础。

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