具体描述
本书以经典力学的分析力学为主要内容，在运动学方面，先从普遍的曲线坐标系出发，导出质点速度和加速度的普遍公式，然后在基本矢量微商的基础上导出质点相对运动的运动学公式，在动力学理论方面，以拉格朗日动力学及其应用为主（第二章至第五章），同时简要介绍了哈密顿动力学（第六章），其中第三章至第五章从拉格朗日函数、拉格朗日方程及其初积分出发讨论了多自由度振动、有心运动和刚体动力学，在第七章中，从普遍的变分原理出发，导出了拉格朗日方程和哈密顿方程，体现出分析力学原理的多样性，本书在阐述经典力学原理的传统力学应用的同时，用实例强调了该原理在其他学科和现代科技中的应用，希望能扩展学生的眼界，提高学生的学习兴趣。
本书给出了一定数量的习题及相应的答案和提示，希望对自学者会有所帮助。
本书可作为普通高等院校理工科电子信息科学与技术专业的本科生的教材，也可供其他专业的学生参考，还可作为考研的辅导材料。
作者简介
目录信息
1.1 质点运动学
l.1.1 基本概念
1.1.2 位矢、速度和加速度在几种坐标系下的表达式
1.1.3 曲线坐标系
1.2 刚体运动学
1.2.1 基本概念
1.2.2 刚体运动的运动学公式
1.2.3 不同运动情形下刚体运动学公式的具体表达式
1.3 质点相对运动的运动学
1.3.1 运动坐标系及其基本矢量的微商
1.3.2 质点相对运动的运动学公式
1.4 运动学问题举例
习题一
第二章 拉格朗日方程
2.1 虚功原理——分析静力学的基本方程
2.1.1 基本概念
2.1.2 虚功原理
2.1.3 虚功原理应用举例
2.2 拉格朗日方程——分析动力学的基本方程
2.2.1 达朗贝尔原理和达朗贝尔一拉格朗日方程
2.2.2 基本形式的拉格朗日方程
2.2.3 保守系的拉格朗日方程
2.2.4 广义能量积分、广义动量积分和循环坐标
2.2.5 拉格朗日方程举例
2.3 广义势和耗散函数
2.3.1 广义势
2.3.2 耗散函数
2.4 拉格朗日不定乘子法
2.4.1 约束力与约束方程的关系和拉格朗日不定乘子
2.4.2 拉格朗日不定乘子法
习题二
第三章 振动
3.1 在广义坐标下体系平衡位置的确定
3.2 小振动的典型例子——耦合摆
3.2.1 耦合摆的求解方法
3.2.2 本征频率、本征振动和简正坐标
3.3 小振动的普遍理论
3.3.1 小振动运动微分方程的建立
3.3.2 小振动运动微分方程的求解
3.3.3 本征频率、本征振动和简正坐标
3.4 非线性振动
3.4.1 解析求解法
3.4.2 微扰法
习题三
第四章 有心运动
4.1 有心运动的拉格朗日函数和基本运动方程
4.2 轨道微分方程和平方反比力场的轨道
4.2.1 轨道微分方程
4.2.2 平方反比力场的轨道
4.3 平方反比力场运动的例子
4.3.1 平方反比引力——人造星体的运动
4.3.2 平方反比斥力——a粒子的散射
4.4 行星运动方程——开普勒方程
4.4.1 开普勒方程
4.4.2 人造卫星星下点的运动方程
习题四
第五章 刚体动力学
5.1 刚体动力学基本方程
5.2 刚体动量矩与角速度的关系和惯量张量
5.2.1 刚体动量矩与角速度的关系
5.1.2 惯量张量
5.2.3 惯量主轴和主轴坐标系
5：2.4 主轴坐标系的应用
5.2.5 主轴方向的确定
5.2.6 惯量椭球、动量矩与角速度的几何关系
5。2.7 由张量相联系的两矢量的一般关系
5.3 刚体定点运动的基本方程
5.3.1 欧拉动力学方程
5.3.2 欧拉运动学方程
5.4 刚体绕定点自由运动
5.4.1 刚体绕定点自由运动的初积分
5.4.2 对称刚体绕定点自由运动的运动规律
5.5 对称重刚体的定点运动
5.5.1 对称重刚体定点运动的初积分
5.5.2 对称重刚体定点运动的运动特点
5.6 高速陀螺的回转效应
5.6.1 外力矩为零时的定向效应
5.6.2 外力矩不为零时的回转效应
习题五
第六章 哈密顿动力学
6.1 正则变量、哈密顿函数和正则方程
6.1.1 广义动量和正则变量
6.1.2 哈密顿函数和正则方程
6.1.3 哈密顿函数的物理意义
6.1.4 运动守恒量
6.2 哈密顿函数和正则方程应用举例
6.3 勒让德变换
6.4 泊松括号
6.4.1 泊松括号的引入和正则方程的新形式
6.4.2 泊松括号的性质
6.4.3 运动守恒量和泊松定理
习题六
第七章 变分法简介和哈密顿原理
7.1 泛函极值、变分法简介
7.1.1 泛函和泛函的极值
7.1.2 泛函的变分
7.1.3 泛函取极值的条件和欧拉方程
7.1.4 具有附加条件的泛函极值问题
7.2 哈密顿原理
7.2.1 位形空间和运动路径
7.2.2 哈密顿作用量和哈密顿原理
7.3 修正的哈密顿原理
7.4 多元函数的泛函极值
习题七
第八章 正则变换
8.1 正则变换
8.1.1 正则变换的定义和条件
8.1.2 母函数和相应的变换方程
8.1.3 正则变换举例
8.2 哈密顿一雅可比方程
8.2.1 哈密顿一雅可比方程和哈密顿主函数
8.2.2 哈密顿特征函数
8.2.3 哈密顿一雅可比方程举例
习题八
习题详解
参考书目
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
从结构上来看，这本书的组织逻辑清晰得令人称赞。作者并没有急于将所有内容堆砌在一起，而是遵循了“从简单到复杂”、“从经典到现代”的递进原则。比如，在详细讨论了刚体动力学之后，才会引入更一般的质点系和连续介质的概念。这种结构上的层层递进，极大地帮助了读者的知识构建。特别是对刚体转动惯量的介绍部分，作者用了好几页篇幅，详细推导了主轴的概念及其重要性，并配上了清晰的图示，让我彻底明白了为什么角动量和转动惯量在描述转动时如此关键。这本书的优点在于，它在保证理论深度和广度的同时，始终保持着对读者的友好度，没有为了炫耀复杂性而故意设置障碍。它是一本真正有温度的、能让人学有所成的力学教材。
不得不提的是这本书在方法论上的深刻洞察。很多力学教材往往只教你“怎么算”，但这本书更注重教你“怎么想”。书中对约束条件的分析，简直是一门艺术。作者用一种近乎哲学思辨的方式，引导读者去思考物体运动的本质限制，比如柔性链条的运动与刚体运动的根本区别。这种深入骨髓的理解，远比死记硬背一堆欧拉方程要来得重要。在处理复杂系统时，我发现自己不再依赖于套用公式，而是能主动去构建系统的“自由度”和“广义坐标”，这完全是拜这本书所赐。比如，在介绍拉格朗日力学时，作者巧妙地将能量的概念融入其中，使得动能和势能之间的转换关系变得无比直观，而不是仅仅停留在数学运算的层面。这种对物理直觉的培养，是我在其他任何教材中都未曾体验到的。它让我认识到，理论力学不仅仅是数学技巧的展示，更是一种洞察自然规律的思维框架。
这本书的语言风格非常独特，它介于严谨的学术论文和轻松的科普读物之间找到了一个绝妙的平衡点。在阐述一些复杂定理时，作者会引用历史上力学家们的争论和发展脉络，比如达朗贝尔原理的提出背景，这让整个学科的历史感和厚重感得以展现。它仿佛在告诉我，这些知识不是凭空出现的，而是无数先驱者智慧的结晶。这种叙事手法极大地丰富了阅读体验，使得枯燥的力学学习过程有了一丝人文色彩。此外，书中对于参考文献的引用也十分到位，如果你对某个特定的物理模型或数学工具感兴趣，可以很容易地顺藤摸瓜找到更深入的资料。整体而言，阅读这本书的过程，更像是一次与科学巨匠的对话，而非单纯的知识灌输。
这本书的封面设计简洁有力，黑底白字的标题跃然纸上，透着一股严谨的学术气息。我原本对力学这个领域抱持着敬而远之的态度，觉得它必然是充满晦涩公式和抽象概念的“天书”。然而，当我翻开第一章，就被作者清晰的逻辑和循序渐进的讲解方式所吸引。特别是对于牛顿定律的阐述，作者没有仅仅停留在教科书式的定义上，而是结合了丰富的现实生活中的实例，比如投石机、行星轨道等，让那些原本冰冷的定律仿佛有了鲜活的生命力。读起来一点也不觉得枯燥，反而像是在听一位经验丰富的导师娓娓道来，每一步推导都像是为我量身定制的脚手架，稳稳地把我引向更深层次的理解。我特别欣赏其中对于“矢量”概念的引入，作者用一种近乎几何直觉的方式来解释其物理意义，这极大地降低了我对初期抽象概念的畏惧感。这本书的排版也十分考究，公式居中，关键定义加粗，阅读体验非常流畅。对于初学者来说，它提供了一个绝佳的“破冰”机会，让人在不知不觉中，就已经掌握了力学分析的基本工具。
这本书的习题设计可以说是“精妙绝伦”，但“精妙”往往伴随着“痛苦”。前几章的练习题，难度尚属温和，主要用来巩固基础概念，算是热身运动。然而，一旦进入到高级应用阶段，比如对复杂非惯性系下的运动分析，那难度系数可以说是陡然上升。我记得有道关于陀螺进动的习题，我光是理解题意就花了一个下午，更别提实际的求解过程了。但正是这种高难度的挑战，迫使我不断地回顾和反思前文的理论，去挖掘那些我自以为已经掌握，实则理解得一知半解的知识点。每一次攻克一道难题，那种成就感是无与伦比的，它不仅仅是解出了一个方程的答案，更是对自身思维边界的一次成功拓宽。作者似乎深谙“授人以渔”的道理，很多题目虽然看似复杂，但只要找对了切入点，后续的计算反而会变得非常优雅和简洁，这正体现了理论的力量。
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