力学概论
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作者(美)丹尼尔·克莱普纳(Daniel Kleppner),(美)罗伯特·科连科(Robert Kolenkow) 著;刘树新 译
出版社机械工业出版社
ISBN9787111564997
出版时间2018-01
装帧平装
开本16开
定价139元
货号1201644847
上书时间2024-10-17
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商品详情
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作者简介
丹尼尔·克莱普纳，1932年出生，美国科学院院士，麻省理工学院物理系教授，曾任麻省理工学院-哈佛大学超冷原子中心主任、麻省理工学院电子学实验室副主任。1959年获啥佛大学博士学位，1985年成为麻省理工学院莱斯特·沃尔夫讲席教授。
罗伯特·科连科，麻省理工学院物理系副教授，擅长教学，荣获Everett Moore Baker杰出教学奖。
刘树新，北京大学物理学院副教授。1989年毕业于兰州大学，1995年师从导师曾谨言，从事原子核结构的研究，2001年获北京大学博士学位，之后在中科院理论物理所做博士后，至今在原子核结构领域发表SCI收录的论文40余篇。2002年就职于北大物理学院普通物理教学中心，2004年起任普通物理教学中心副主任。主讲力学和普通物理，是国家精品课“力学”和国家精品资源共享课“力学”的主要成员，普通物理课程的主持人。2008年获北京大学教学很好奖。中国科普委员会委员。
目录
前言
致教师
例题列表
1矢量与运动学1
1.1简介2
1.2矢量2
1.3矢量代数3
1.4矢量乘法4
1.5矢量的分量8
1.6基矢量11
1.7位置矢量ｒ和位移12
1.8速度和加速度14
1.9运动方程的形式解18
1.10再论矢量对时间的导数22
1.11平面极坐标中的运动26
注释1.1近似法36
注释1.2泰勒级数37
注释1.3一些常见函数的级数展开38
注释1.4微分39
注释1.5有效数字与实验不确定度41
习题41
2牛顿定律47
2.1简介48
2.2牛顿力学与近代物理48
2.3牛顿定律49
2.4牛顿定律与惯性系统51
2.5牛顿第二定律51
2.6牛顿第三定律55
2.7基本单位和物理标准59
2.8量纲代数63
2.9牛顿定律的应用64
2.10采用极坐标的动力学72
习题77
3力和运动方程81
3.1简介82
3.2物理的基本力82
3.3引力83
3.4一些唯象力89
3.5漫谈微分方程95
3.6黏性力98
3.7胡克定律与简谐运动102
注释3.1球壳的引力107
习题110
4动量115
4.1简介116
4.2质点系动力学116
4.3质心119
4.4质心坐标系124
4.5动量守恒130
4.6动量关系再述和冲量131
4.7动量和质量流136
4.8火箭运动138
4.9动量流与力143
4.10动量通量145
注释4.1二维与三维物体的质心151
习题155
5能量161
5.1简介162
5.2积分一维运动方程162
5.3功与能量166
5.4机械能守恒179
5.5势能182
5.6势能可以告诉我们的力185
5.7能量图185
5.8非保守力187
5.9能量守恒与理想气体定律189
5.10守恒定律192
5.11全球能量的使用194
注释5.1摆周期的修正199
注释5.2力、势能和矢量算符Δ200
习题205
6动力学专题211
6.1简介212
6.2束缚系统的小振动212
6.3稳定性217
6.4简正模219
6.5碰撞与守恒律225
习题233
7角动量和定轴转动239
7.1简介240
7.2质点的角动量241
7.3定轴转动245
7.4力矩250
7.5力矩和角动量252
7.6定轴转动的动力学260
7.7摆动和定轴转动262
7.8含有平动和转动的运动267
7.9动能定理与转动273
7.10玻尔原子277
注释7.1沙勒定理280
注释7.2定轴转动的动力学小结282
习题282
8刚体运动291
8.1简介292
8.2角速度和角动量的矢量性质292
8.3回转仪300
8.4刚体运动示例304
8.5角动量守恒310
8.6刚体转动与惯量张量312
8.7刚体动力学专题320
注释8.1有限与无限小转动329
注释8.2再论回转仪331
习题337
9非惯性系和惯性力341
9.1简介342
9.2伽利略变换342
9.3匀加速系344
9.4等效原理347
9.5转动坐标系中的物理356
注释9.1等效原理与引力红移368
习题370
10有心力运动373
10.1简介374
10.2作为单体问题的有心力运动374
10.3有心力运动的普遍特征376
10.4能量方程与能量图379
10.5行星运动386
10.6关于行星运动的一些结论402
注释10.1轨道积分的计算403
注释10.2椭圆的性质405
习题407
11谐振子411
11.1简介412
11.2简谐运动：回顾412
11.3阻尼谐振子414
11.4受迫谐振子421
11.5暂态行为425
11.6时间响应与频率响应427
注释11.1复数430
注释11.2求解阻尼谐振子的运动方程431
注释11.3求解受迫谐振子的运动方程434
习题435
12狭义相对论439
12.1简介440
12.2牛顿物理可能的缺陷440
12.3迈克耳孙.莫雷实验442
12.4狭义相对论445
……
译后记
内容摘要
全书包括矢量、牛顿定律、力和运动方程、动量、能量、角动量、刚体、非线性系统、圆周运动、谐振子、狭义相对论等。本书英文版为MIT等世界高校的教材，本中译本可作为靠前物理、应用物理等专业本科生的教材或教学参考书。
精彩内容
这本《力学概论》源于麻省理工学院针对希望更深入了解前言物理的大一新生而开设的一学期课程———物理８.. ０１２。在本书面世后的四十多年中， 物理在许多方面都飞速发展， 但力学依然是惯性、动量和能量这些概念的基础； 作为本书的主旋律———物理学家解决问题的娴熟技巧还是那么宝贵。有些已在工作岗位上大显身手的学生、ＭＩＴ 的教员以及其他人的好评使作者确信， 本书的方法是非常奏效的。我们还收到同事的很多建议， 借此机会在教材中整合了他们的想法， 并更新了一些讨论。 我们假定读者熟悉关于多项式和三角函数的微积分知识，但不必熟悉微分方程。我们觉得大多数学生的难处不在于理解数学概念， 而在于如何将它们应用于物理问题。这只能来自练习， 解决难题没有捷径可走。因此， 解题放在了优先位置。我们提供了大量例题用来指导学生。所选例题尽可能与有趣的物理现象相关， 但也不避讳纯教学的问题。物块滑下斜面是一个刻板的典型问题， 但是若让斜面加速， 系统就会别具新意。 第１ 版的习题曾经激励、指导、并偶尔“挫败” 了几代物理学家。勇于解决这些问题的学生在他们以后的科学生涯中赢得了自信。第１ 版的大多数问题在第２ 版中保留了下来，并增加了一些新问题。我们始终推崇皮特·海因的格言： 值得挑战的问题， 攻坚克难中显价值。 除了这一鼓励， 我们再给学生几个实用的建议： 问题是用纸和笔来做的。一般会得到一个表达式： 需要时最后会有数值。只有查看表达式才能确定答案是否合理。图非常有用。 某些问题给出了提示和答案。但书中没有解题过程， 避免大家在思考问题时抵挡不住诱惑， 没有付出优选努力就看解答。 小组讨论对所有人都有指导性。 第１ 版后物理学的两个革命性进展值得一提。一是１９７０年发现了， 更准确地说是再发现了混沌， 而此后陆续出现的混沌理论成了动力学的一个活跃分支。由于在有限的篇幅里不能说清楚混沌， 本书没有包含它。另外， 只论证开普勒定律的惊人准确性也是不全面的， 实际上太阳系也是混沌的，尽管时间尺度太大不便于观测， 所以我们适当地介绍了混沌的存在性。二是计算机。计算物理是一个很成熟的分支， 一定程度上的计算机技术也是物理学家的必备工具。然而， 我们还是没有包含这类计算问题， 因为它们对理解本书的概念不是必需的， 且相当耗时。 第２ 版的小结： 第１ 章是矢量和运动学的数学准备。矢量表示在本书及整个物理学中都很普遍， 所以我们解释得很详细。平动用熟悉的笛卡儿坐标来描述很自然。转动同样重要， 但用来描述它的坐标几乎是完全陌生的， 因此我们特别强化了运动的极坐标描述。从第２ 章开始， 我们引入惯性系这一重要概念来介绍牛顿定律。牛顿定律的介绍分为两部分，部分（第２ 章） 讨论原理， 第二部分（第３ 章） 致力于介绍这些原理的各种应用。第４ 章介绍动量、动量通量和动量守恒的概念。第５ 章介绍动能、势能和能量守恒的概念，其中包含热和其他形式的能量。第６ 章将前面的知识应用于力学中有趣的现象： 小振动、稳定性、耦合振子和简正模，以及碰撞。第７ 章则推广到转动， 介绍定轴转动， 紧接着在第８ 章介绍了刚体运动更一般的情形。第９ 章回到惯性系的主题， 着重强调如何理解非惯性系中的观测。第１０ 章和１１章分别介绍物理学中有广泛兴趣的两个题目： 有心力运动和阻尼与受迫谐振子。第１２ ～ １４ 章介绍非牛顿物理： 狭义相对论。 我们当初开设物理８.. ０１２ 课程时， ＭＩＴ 的学期比现在长，所以如今课上时间通常不可能包含本书所有材料。第１～９ 章是本书的核心。第９～１４ 章依教师的兴趣而定。 我们感谢多年来ＭＩＴ 的同事们对本书的贡献。他们是Ｒ..Ａｇｇａｒｗａｌ， Ｇ..Ｂ..Ｂｅｎｅｄｅｋ， Ａ..Ｂｕｒｇａｓｓｅｒ， Ｓ..Ｂｕｒｌｅｓ， Ｄ..Ｃｈａｋｒａｂａｒｔｙ，Ｌ.. Ｄｒｅｈｅｒ， Ｔ.. Ｊ.. Ｇｒｅｙｔａｋ， Ｈ.. Ｔ.. Ｉｍａｉ， Ｈ.. Ｊ.. Ｋｅｎｄａｌｌ （ 已故），Ｗ..Ｋｅｔｔｅｒｌｅ， Ｓ..Ｍｏｃｈｒｉｅ， Ｄ..Ｅ..Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ， Ｐ..Ｒｅｂｕｓｃｏ， Ｓ..Ｗ..Ｓｔａｈｌｅｒ，Ｊ.. Ｗ.. Ｗｈｉｔａｋｅｒ， Ｆ.. Ａ.. Ｗｉｌｃｚｅｋ 和Ｍ.. Ｚｗｉｅｒｌｅｉｎ。我们还要特别感谢Ｐ.. Ｄｏｕｒｍａｓｈｋｉｎ 的帮助。 丹尼尔·克莱普纳罗伯特·科连科
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