普通物理学简明教程.下册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:胡盘新

出品人:

页数:402

译者:

出版时间:2004-1

价格:26.90元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040129731

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经典力学导论：基于牛顿定律的精确构建 本书简介 《经典力学导论：基于牛顿定律的精确构建》旨在为物理学、工程学以及相关理工科专业的学生提供一套严谨、深入且富有洞察力的经典力学基础知识体系。本书的编写严格遵循物理学的基本原理和逻辑结构，聚焦于牛顿运动定律在描述宏观物体运动中的核心地位和应用边界。 本书摒弃了传统教材中可能存在的概念堆砌或应用技巧的碎片化介绍，而是将叙事线索紧密围绕三大运动定律及其推论展开，力求在严谨的数学推导和直观的物理图像之间建立起坚实的桥梁。全书的深度适中，既保证了对基础概念的彻底阐明，也为后续高级物理课程的学习打下坚实的基础。 第一部分：运动学的几何与代数基础 本部分首先回顾和系统化了描述物体运动所必需的数学工具，为后续的动力学分析做好准备。 第1章：时空、参考系与运动描述 本章从最基本的概念——时间和空间——的定义入手，引入惯性参考系的严格定义及其物理意义。我们将详细探讨位移、速度和加速度的矢量性质，并引入描述曲线运动的关键概念：切向加速度与法向加速度。特别地，本章将深入分析在不同参考系之间转换时，速度和加速度如何通过伽利略变换进行变换，为理解相对运动奠定基础。二维和三维空间中的运动学方程将被系统地推导和应用，侧重于使用向量语言进行精确表达。 第2章：相对运动与坐标系的选择 本章专注于运动的相对性。通过大量的实例分析，展示如何根据问题的物理特性选择最合适的参考系（例如，地面系、质心系或匀速运动的实验室系）。我们将详细讨论刚体运动的分解——平动与转动的叠加，为理解复杂的机械运动做好铺垫。本章的重点在于培养读者“从不同观察者角度看问题”的能力，而非仅仅进行代数运算。 第二部分：牛顿定律的动力学核心 本部分是全书的核心，将全部精力集中在牛顿三大定律的物理内涵、数学表达及应用上。 第3章：质量、力与牛顿第一定律 本章首先界定质量（作为惯性量）和力（作为相互作用的量度）的物理概念，并明确了牛顿第一定律（惯性定律）在定义惯性参考系中的基础作用。我们讨论了力的等效性原理，并对“力”的本质进行了哲学与物理学的初步探讨，强调力是造成物体运动状态（速度）改变的原因。 第4章：牛顿第二定律——运动的定量描述 这是全书的基石。本章将牛顿第二定律 ($mathbf{F} = mmathbf{a}$) 提升到矢量方程的高度，并详细阐述了动量 ($mathbf{p} = mmathbf{v}$) 的概念，将第二定律重新表述为动量随时间的变化率 ($mathbf{F} = dmathbf{p}/dt$)。我们将系统地分析恒力作用下的匀变速直线运动，并扩展到变力作用下的运动分析，包括弹簧力、万有引力等基本形式的力场。重点在于如何将实际物理问题转化为可求解的微分方程。 第5章：牛顿第三定律——力的相互作用 本章探讨了牛顿第三定律（作用力与反作用力定律）的深层含义，强调力总是成对出现，且作用在不同物体上。我们将运用此定律分析系统内部力的抵消，并区分平衡力与作用反作用力对。本章也将处理与接触力和摩擦力相关的实际问题，包括静摩擦力和动摩擦力的性质及其在运动分析中的应用。 第三部分：守恒定律与系统动力学 在前两部分的扎实基础上，本部分将转向更宏观、更普适的物理量——功、能和动量，由此引出两大重要的守恒定律。 第6章：功、动能与动能定理 本章定义了功的精确数学表达式，特别是变力做功的计算，引入了线积分的概念。随后，基于第二定律，严格推导出动能定理（合外力做的功等于物体系动能的增量），这是将力与能量联系起来的关键桥梁。 第7章：保守力与势能 我们引入保守力的概念，并证明保守力场的特点——沿任意闭合路径做功为零。在此基础上，定义势能（如重力势能和弹性势能），并建立机械能守恒定律 ($Delta E_k + Delta E_p = 0$)。本章将详细分析在保守力场中物体运动的轨迹和稳定性。 第8章：动量守恒与碰撞动力学 本章专注于系统的概念，探讨当系统所受的合外力为零（或冲量可忽略）时，系统的总动量如何保持不变。我们将深入分析弹性碰撞与非弹性碰撞的差异，并讨论动量守恒在火箭推进和粒子相互作用等问题中的应用。 第四部分：扩展应用与转动动力学初步 本部分将经典力学的原理扩展到更复杂的运动形式和系统。 第9章：质心与刚体的平动 本章定义质心的概念，并证明质心遵守 $mathbf{F}_{ ext{ext}} = Mmathbf{a}_{ ext{cm}}$，其中 $mathbf{F}_{ ext{ext}}$ 是外力，M是系统总质量。质心运动的独立性原理将被强调。 第10章：转动动力学基础 本章引入角动量 ($mathbf{L} = mathbf{r} imes mathbf{p}$) 和转矩 ($oldsymbol{ au} = mathbf{r} imes mathbf{F}$)。通过类比平动，推导出牛顿第二定律在转动中的形式：$oldsymbol{ au}_{ ext{net}} = dmathbf{L}/dt$。重点介绍转动惯量的物理意义和计算方法（包括平行轴定理），并分析定轴转动中的能量和功的关系。 结论 本书力求以清晰的逻辑结构，将学生从基础的运动学描述，严谨地引导至牛顿定律的动力学核心，并最终过渡到能量和动量守恒的普适原理。全书的重点在于对物理概念的深刻理解和对数学模型的准确构建，确保读者能够自信地应用这些经典工具解决实际的力学问题。书中的例题和习题经过精心设计，旨在强化理论与实践的结合。

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