具体描述
《理论力学教程》是编者根据1979年版《理论力学教程》修订增补而成的,但第二版订正了初版的若干错误与不妥之处,改写了个别是章节,增删了某些习题,对分析力学部分作了充实,力求适应当前教学的需要。
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目录信息
第一章 质点力学
1.1 运动的描述方法
(1)参考系与坐标系
(2)运动学方程与轨道
(3)位移、速度和加速度
1.2 速度、加速度的分量表示式
(1)直角坐标系
(2)极坐标系
(3)切向加速度与法向加速度
1.3 平动参考系
(1)绝对速度、相对速度与牵连速度
(2)绝对加速度、相对加速度与牵连加速度
1.4 质点运动定律
(1)牛顿运动定律
(2)相对性原理
1.5 质点运动微分方程
(1)运动微分方程的建立
(2)运动微分方程的解
1.6 非惯性系动力学(一)
(1)在加速平动参考系中的运动
(2)惯性力
1.7 功与能
(1)功和功率
(2)能
(3)保守力、非保守力与耗散力
(4)势能
1.8 质点动力学的基本定理与基本守恒定律
(1)动量定理与动量守恒定律
(2)力矩与动量矩(角动量)
(3)动量矩(角动量)定理与动量矩(角动量)守恒定律
(4)动能定理与机械能守恒定律
(5)势能曲线
1.9 有心力
(1)有心力的基本性质
(2)轨道微分方程——比耐公式
(3)平方反比引力——行星的运动
(4)开普勒定律
(5)宇宙速度和宇宙航行
(6)圆形轨道的稳定性
(7)平方反比斥力——a粒子的散射
小结
补充例题
思考题
习题
第二章 质点组力学
2.1 质点组
(1)质点组的内力和外力
(2)质心
2.2 动量定理与动量守恒定律
(1)动量定理
(2)质心运动定理
(3)动量守恒定律
2.3 动量矩定理与动量矩守恒定律
(1)对固定点O的动量矩定理
(2)动量矩守恒定律
(3)对质心的动量矩定理
2.4 动能定理与机械能守恒定律
(1)质点组的动能定理
(2)机械能守恒定律
(3)柯尼希定理
(4)对质心的动能定理
2.5 两体问题
2.6 质心坐标系与实验室坐标系
2.7 变质量物体的运动
(1)变质量物体的运动方程
(2)火箭
2.8 位力定理
小结
补充例题
思考题
习题
第三章 刚体力学
3.1 刚体运动的分析
(1)描述刚体位置的独立变量
(2)刚体运动的分类
3.2 角速度矢量
(1)有限转动与无限小转动
(2)角速度矢量
3.3 欧拉角
(1)欧拉角
(2)欧拉运动学方程
3.4 刚体运动方程与平衡方程
(1)力系的简化
(2)刚体运动微分方程
(3)刚体平衡方程
3.5 转动惯量
(1)刚体的动量矩
(2)刚体的转动动能
(3)转动惯量
(4)惯量张量和惯量椭球
(5)惯量主轴及其求法
3.6 刚体的平动与绕固定轴的转动
(1)平动
(2)定轴转动
(3)轴上的附加压力
3.7 刚体的平面平行运动
(1)平面平行运动运动学
(2)转动瞬心
(3)平面平行运动动力学
(4)滚动摩擦
3.8 刚体绕固定点的转动
(1)定点转动运动学
(2)欧拉动力学方程
(3)机械能守恒定律
3.9 重刚体绕固定点转动的解
(1)几种可解情况
(2)欧拉一潘索情况
(3)拉格朗日一泊松情况
(4)高速转动物体的回转效应
3.10 拉莫尔进动
(1)拉莫尔频率
(2)核磁共振
小结
补充例题
思考题
习题
第四章 转动参考系
4.1 平面转动参考系
4.2 空间转动参考系
4.3 非惯性系动力学(二)
(1)平面转动参考系
(2)空间转动参考系
(3)相对平衡
4.4 地球自转所产生的影响
(1)惯性离心力
(2)科里奥利力
4.5 傅科摆
小结
补充例题
思考题
习题
第五章 分析力学
5.1 约束与广义坐标
(1)约束的概念和分类
(2)广义坐标
5.2 虚功原理
(1)实位移与虚位移
(2)理想约束
(3)虚功原理
(4)拉格朗日未定乘数与约束力
5.3 拉格朗日方程
(1)基本形式的拉格朗日方程
(2)保守系的拉格朗日方程
(3)循环积分
(4)能量积分
(5)拉格朗日方程的应用
(6)冲击运动的拉格朗日方程
(7)不完整约束
5.4 小振动
(1)保守系在广义坐标系中的平衡方程
(2)多自由度力学体系的小振动
(3)简正坐标
5.5 哈密顿正则方程
(1)勒让德变换
(2)正则方程
(3)能量积分与循环积分
5.6 泊松括号与泊松定理
(1)泊松括号
(2)泊松定理
5.7 哈密顿原理
(1)变分运算的几个法则
(2)哈密顿原理
5.8 正则变换
(1)正则变换的目的和条件
(2)几种不同形式的正则变换
(3)正则变换的关键
5.9 哈密顿一雅可比理论
(1)哈密顿一雅可比偏微分方程
(2)分离变量法
5.10 相积分与角变数
5.11 刘维尔定理
小结
补充例题
思考题
习题
附录 主要参考书目
· · · · · · (收起)
读后感
我本科上课便用的这本书,从头至尾研读了几遍,习题也老老实实做了一遍,所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学,不论复印影印,几乎人手一本,大家都很不屑于周先生的书,且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早,而且分析力学部分内...
我本科上课便用的这本书,从头至尾研读了几遍,习题也老老实实做了一遍,所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学,不论复印影印,几乎人手一本,大家都很不屑于周先生的书,且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早,而且分析力学部分内...
我本科上课便用的这本书,从头至尾研读了几遍,习题也老老实实做了一遍,所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学,不论复印影印,几乎人手一本,大家都很不屑于周先生的书,且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早,而且分析力学部分内...
我本科上课便用的这本书,从头至尾研读了几遍,习题也老老实实做了一遍,所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学,不论复印影印,几乎人手一本,大家都很不屑于周先生的书,且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早,而且分析力学部分内...
我本科上课便用的这本书,从头至尾研读了几遍,习题也老老实实做了一遍,所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学,不论复印影印,几乎人手一本,大家都很不屑于周先生的书,且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早,而且分析力学部分内...
用户评价
这本《理论力学教程》简直是为我们这种初学者量身打造的,书里的内容编排得极其用心。刚接触理论力学时,那些抽象的概念和复杂的数学公式简直让人望而生畏,感觉像是面对一堵高墙。但是,这本书的作者似乎深谙我们的痛点,从最基础的刚体运动学讲起,循序渐进地引入了牛顿定律在不同参考系下的应用,比如惯性力和科里奥利力,讲得深入浅出。尤其让我印象深刻的是,每章后面都会附带大量的例题和习题,而且这些习题的难度设置非常合理,从基础的计算到复杂的系统分析都有覆盖。我特别喜欢它对物理图像的强调,而不是一味地推导公式。比如在讲解虚功原理时,它会用非常直观的方式去解释为什么“虚功为零”在各种情况下都成立,而不是冷冰冰的数学推导。这本书的排版清晰,图示丰富,很多难以理解的运动过程,通过书中的插图一下子就清晰明了了。对于自学的人来说,这本书的详尽解析简直是福音,可以说,它为我构建起扎实的理论力学基础打下了坚实的基础,让我对这门学科从最初的畏惧转为了浓厚的兴趣。
这本书的深度和广度令人称奇,它绝不是那种只停留在基础力学层面上的入门读物,而是一部真正意义上的“教程”。它对分析力学中的核心概念,比如约束力的处理、广义坐标的选择,有着非常深刻的见解和独到的阐述角度。我特别欣赏它在章节安排上的逻辑性,知识点之间环环相扣,没有丝毫的松散。比如,它在引入达朗贝尔原理之后,紧接着就水到渠成地过渡到了欧拉-拉格朗日方程的推导,整个逻辑链条严丝合缝,让人感觉每一步推导都是必然的。更难能可贵的是,它对一些高级主题的介绍也做到了恰到好处的平衡。比如,对刚体动力学中欧拉方程的讲解,既保证了推导的严谨性,又通过大量的空间转动矩阵和四元数的应用实例,降低了实际操作的难度。对于需要进行深入研究的学生而言,这本书提供的参考价值极高,它为我们铺设了一条通往更前沿的理论力学分支的坚实阶梯,是案头常备的参考书目。
阅读体验方面,这本书的排版质量绝对是顶级的,这对于需要长时间盯着公式和文字阅读的理工科学生来说至关重要。字体选择适中,公式的编号和引用清晰明了,即使在复杂的推导过程中,眼睛也不会轻易迷失方向。更值得称赞的是,这本书在“对偶性”和“守恒量”的阐述上,展现出了极高的数学素养和物理洞察力。作者巧妙地将诺特定理融入到对哈密顿力学的讲解中,使得能量守恒、动量守恒等概念不再是孤立的结论,而是系统结构内在对称性的自然体现。这种由内而外的讲解方式,极大地提升了理论的“美感”。我个人认为,理论力学的美感很大程度上来源于其数学框架的优雅性,而这本书完美地捕捉并传达了这一点。它不仅仅是一本工具书,更像是一件精心雕琢的艺术品,每一次翻阅都能发现新的韵味和更深层次的理解,让人由衷地感到智力上的愉悦。
说实话,市面上很多力学教材的通病是内容过于陈旧,或者跟不上现代物理学对基础要求的发展。但《理论力学教程》在这方面做得非常出色,它成功地在保留经典理论的深刻性的同时,融入了现代分析方法的精髓。尤其是在讨论非完整约束系统时,作者并没有采用过于简化的处理方式,而是引入了更具通用性的微分几何语言来描述约束,这对于有志于从事高级理论物理或控制理论研究的读者来说,提供了宝贵的视角。全书的语言风格非常严谨而富有节奏感,每一个句子似乎都经过了深思熟虑,没有一句废话。在对比牛顿力学、拉格朗日力学和哈密顿力学这三大体系时,它清晰地勾勒出了它们各自的优势和适用范围,帮助读者构建起一个完整的、分层的力学知识体系。这本书的编写水平,已经超越了一般的教学材料,更像是一部体系化的知识总结和方法论的提炼,是系统学习理论力学的必备典籍。
坦白说,我之前尝试过好几本经典教材,但都因为过于注重理论的完备性而显得晦涩难懂,读起来像是啃硬骨头。然而,这本《理论力学教程》给我的感觉截然不同,它更像是一位经验丰富的导师,在耐心地引导你探索力学世界的奥秘。它的叙事风格非常流畅自然,大量运用了工程实例来佐证理论的实际意义。比如在处理振动问题时,它不仅详细推导了单自由度和多自由度系统的微分方程,还结合了桥梁结构或机械设备中的实际共振现象进行分析,这使得抽象的数学模型瞬间变得有血有肉起来。作者在对拉格朗日方程和哈密顿正则方程的介绍上也下足了功夫,处理方式显得非常巧妙。它没有急于展示最终的复杂形式,而是先从变分原理的角度来“说服”读者为什么需要引入这些更优化的描述方法。对于我们这些未来打算从事机械设计或航天领域的人来说,这种从物理直觉到数学形式的过渡方式,无疑比直接抛出方程要有效得多。这本书的价值在于,它不仅教会了我们“如何解题”,更重要的是教会了我们“如何思考”力学问题。
痛苦的记忆
牛顿力学部分写的国内第一
终于发现为什么学这本书的分析力学总是学不好了,因为书写得烂!
痛苦的记忆
教材~准备考试