力学问题讨论

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出版者:人民教育出版社
作者:缪钟英
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-08-01
价格:19.60元
装帧:简裝本
isbn号码:9787107141010
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《力学问题讨论》 并非一本收录具体力学问题的“答案集”或“解题大全”,而是旨在引导读者深入理解力学核心概念、掌握分析方法、培养独立思考能力的一部思考性读物。它不是为你提供现成解法的捷径,而是为你铺就一条通往力学精通的坚实道路。 本书的核心理念在于“讨论”。它邀请你参与一场关于力学本质的深度对话,而非单方面地灌输知识。这种“讨论”体现在以下几个方面: 一、 概念的深度探究与辨析: 力学中的每一个基本概念,从最基础的“质点”、“刚体”、“力”、“位移”、“速度”、“加速度”,到更复杂的“动量”、“冲量”、“能量”、“功”、“功率”、“角动量”、“力矩”等等,都可能在书中被置于显微镜下进行审视。本书不会满足于仅仅给出这些概念的定义,而是会深入追溯其产生的历史背景,探讨其物理意义的演变,并重点分析读者在理解这些概念时可能遇到的困惑与误区。 例如,在讨论“质点”时,本书不会止步于“忽略物体的尺寸和形状”,而是会详细阐述在何种物理情境下“质点模型”是恰当的,以及何时必须引入物体的形变和转动。在“力”的讨论中,会区分不同性质的力(如引力、弹力、摩擦力、张力等),并深入剖析力的矢量性、叠加原理以及力的作用效果。本书会通过一系列的设问、对比和反思,帮助读者建立对这些概念的清晰、准确且富有洞察力的理解。 二、 分析方法的提炼与应用: 力学的强大之处在于其普适的分析框架。本书将聚焦于提炼和阐述这些经典的力学分析方法,并指导读者如何将它们灵活应用于各种不同的问题场景。这包括: 牛顿运动定律的精髓与应用: 不仅仅是写出F=ma,而是深入探讨如何正确选择研究对象,如何准确画出力图,如何理解惯性参考系,以及牛顿第二定律在不同坐标系下的形式。本书会强调,正确理解和应用牛顿定律是解决绝大多数宏观力学问题的基石。 动量守恒与冲量定理: 探讨动量变化与冲量的关系,分析哪些系统在何种条件下动量守恒。例如,在处理碰撞、爆炸等瞬时相互作用问题时,动量守恒的威力将得到充分展现。本书将引导读者认识到,动量定理是动量守恒的更一般表述,它们是描述物体间相互作用的有力工具。 能量守恒与功能原理: 深入剖析功、能、功率等概念,理解机械能守恒的条件,并学习如何利用功能原理分析涉及非保守力的问题。本书会强调,能量观点往往能简化复杂问题的分析,避免直接求解复杂的运动方程。 刚体转动动力学: 介绍转动惯量、力矩、角动量等概念,并阐述刚体定轴转动和一般平面运动的动力学方程。本书将帮助读者理解,将物体的转动视为其受力情况的直接后果,是理解复杂运动的关键。 振动与波动方程: 探讨简谐振动、受迫振动、共振等现象,并介绍波的产生、传播以及相互作用的规律。本书会引导读者认识到,许多看似不同的物理现象,在数学形式上可能具有共通性,而振动与波动就是其中重要的代表。 本书的独特之处在于,它不仅仅是罗列这些方法,而是会通过“讨论”的方式,引导读者思考: 不同分析方法的适用范围和优劣势: 为什么在某些问题中,使用动量守恒比能量守恒更方便?又或者,在某些情况下,牛顿定律是不可替代的。 方法之间的内在联系: 如何从牛顿定律推导出动量守恒或能量守恒?这些看似独立的理论是如何统一在力学框架之下的。 如何选择最有效的分析工具: 面对一个陌生的力学问题,如何快速判断哪种分析方法最能助你抵达问题的核心。 三、 思维模式的培养与训练: 力学问题往往不仅仅是数学计算的堆砌,更是一种严谨的物理思维的体现。本书将致力于培养读者的以下思维模式: 抽象与建模能力: 如何从纷繁复杂的实际场景中提取出关键的物理要素,建立理想化的物理模型。例如,何时可以将一个复杂的机器简化为一个受力分析的杆件,何时又需要考虑其材料的弹性。 逻辑推理与分析能力: 如何依据物理定律和原理,进行严密的逻辑推导,一步步逼近问题的真相。本书将强调“为什么”比“怎么算”更重要。 批判性思维与质疑精神: 鼓励读者对课本上的结论、老师的讲解,乃至本书的讨论,都保持一种审慎的态度。不盲从,不迷信,而是勇于提出疑问,并尝试自己寻找答案。 直觉与形式化之间的平衡: 学习如何建立物理直觉,同时又能够将这些直觉转化为严谨的数学表述。 四、 常见问题与疑难点的深度剖析: 在学习力学的过程中,几乎所有人都可能遇到一些“卡点”和“难点”。本书将针对这些普遍存在的困惑,进行深入的剖析和解答。这可能包括: 参考系的选择与相对运动的理解: 如何正确理解惯性系与非惯性系,以及在非惯性系中引入惯性力的必要性。 复杂形变与应力分析的入门: 对于一些涉及材料形变的力学问题,如何初步建立分析的思路。 多体系统的动力学分析: 当系统包含多个相互作用的物体时,如何有效地建立方程组进行求解。 数值方法在力学问题中的应用: 对于一些难以解析求解的问题,如何借助数值计算获得近似解。 本书并非直接给出这些问题的解决方案,而是通过“讨论”的方式,引导读者: 追溯问题的根源: 为什么会出现这样的困难?是概念不清?是方法不当?还是思维误区? 提供多角度的解析: 从不同的物理视角审视问题,寻找突破口。 展示分析的策略: 提供一套通用的分析框架和思考路径,帮助读者面对类似的难题。 总结而言,《力学问题讨论》是一本关于“如何思考力学问题”的书,而非“力学问题答案”的书。 它是一份邀请函,邀请你参与一场关于力学智慧的探索之旅。通过深入的讨论,你将不再是被动接受知识的接收者,而是会成为一个积极主动的力学探索者,逐步掌握分析和解决力学问题的强大能力,并深刻理解力学在理解和改造世界中所扮演的关键角色。无论你是初学者希望建立坚实的力学基础,还是进阶者渴望提升分析的深度与广度,本书都将是你旅途中不可或缺的伙伴。

作者简介

目录信息

第一章 力 共点力系及其平衡
基本内容概述
§1-1 力和力系的概念
§1-2 力学中常见的几种力
§1-3 静力学的基本公理
§1-4 约束 约束反力
§1-5 平面共点力系 合成和分解
§1-6 平面共点力系的平衡条件
问题讨论
一、基本相互作用和力学中常见力的分类
二、重力和重量
三、分子力
四、弹性体的长变 胡克定律及其成立条件
五、切变 扭转 弹簧的倔强系数
六、紧张绳内的张力
七、在处理平衡问题时,怎样分析直杆的受力?
八、接触面越光滑摩擦力就越小吗?
九、怎样分析和处理静摩擦力
十、皮带轮的最大传动力
十一、摩擦角 自锁现象
十二、当二分力的方向不变时,是否分力越大,合力也越大?
十三、一力分解为二共点力时,在哪些情况下有确定的分解?
十四、在什么条件下,可以用力的分解求平衡物体受的力?
第二章 质点运动学
基本内容概述
§2-1 基本概念
§2-2 直线运动
§2-3 平面曲线运动
§2-4 圆周运动 角速度和角加速度
§2-5 相对运动
问题讨论
一、时间 空间
二、长度和时间的量度
三、芝诺佯谬
四、怎样才算是对质点的运动作了充分的描述?
五、平均速度和平均速率及其区别和联系
六、速度的定义和速度的测量
七、关于匀变速直线运动的运动方程的讨论
八、处理竖直上抛运动的两种方法的区别何在?怎样统一?
九、解匀变速直线运动问题
十、抛体运动的基本特点和坐标系的选取
十一、斜上抛体运动的上升时间、射高和水平射程的分析
十二、什么是合速度和分速度 应用速度合成分解时应注意的问题
十三、启迪思维的相对运动
十四、怎样理解匀速率圆周运动中,加速度向心而速度无向心分量
十五、“向心加速度的大小反映了速度方向变化的快慢”,这句话对吗?
第三章 牛顿运动定律及其应用
基本内容概述
§3-1 牛顿运动定律
§3-2 动力学基本方程 动力学的两类问题
§3-3 力学相对性原理
§3-4 非惯性系 惯性力
问题讨论
一、牛顿三大定律是怎样总结出来的?
二、牛顿第一定律的意义
三、讲解牛顿第二定律的两种方法
四、牛顿第三定律的适用范围
五、从牛顿力学到狭义相对论力学,质量和力的概念以及运动方程有什么发展?
六、怎样认识和解决受力分析中的难点
七、解连接体动力学问题的一般方法
八、流体介质阻力对运动的影响
九、带电粒子在恒定电磁场中的运动
十、怎样认识惯性力
十一、离心分离器中是怎样把密度不同的物质分离开的?
第四章 功和能
基本内容概述
§4-1 功和功率
§4-2 动能定理
§4-3 保守力 势能
§4-4 功能原理 机械能守恒定律
问题讨论
一、功和动能的概念是怎样建立起来的?
二、怎样理解功定义中的“力的作用点的位移”?
三、功、动能和动能定理与参照系
四、作用力的功一定等于反作用力的功的负值吗?
五、作用力和反作用力的功之和(合功)与参照系的选取无关
六、关于势能归属的两种处理方法及功能原理的两种表述
七、势能为零的位置是否在所有的情况下都可以任意选定?
八、重力势能辨析
九、从能量转化和守恒定律看内力总功的意义
十、摩擦力做功和摩擦生热
十一、功能原理作为过程规律的特点及应用中应注意的问题
第五章 动量和角动量
基本内容概述
§5-1 质点的动量 动量定理
§5-2 质点组的动量定理 动量守恒定律
§5-3 质点组的质心 质心运动定理
§5-4 两体碰撞问题
§5-5 角动量 力矩
§5-6 角动量定理 角动量守恒
问题讨论
一、动量和动能――机械运动的两种量度
二、动量概念的发展 动量和动能的关系
三、动量守恒定律是自然界的普遍定律
四、正确理解动量定理应注意的问题
五、力的两种平均值
六、给出相对运动情况时,应用动量守恒定律应注意的问题
正确应用速度合成定理
七、从小船跳上岸,为什么比从大船跳上岸费劲?
八、两体碰撞问题
九、质心坐标系在碰撞问题中的应用
十、在有连续的质量流动情况下,怎样应用动量定理和动量守恒定律
十一、火箭的运动
第六章 万有引力及在引力作用下的运动
基本内容概述
§6-1 行星运动定律(开普勒定律)
§6-2 万有引力定律
§6-3 万有引力势能
§6-4 物体在中心天体的引力作用下的运动
§6-5 三种宇宙速度
问题讨论
一、万有引力定律是怎样建立起来的
二、关于“质量”的进一步讨论
三、人造地球卫星的轨道和运动特点
四、通讯卫星及其发送
五、到外层行星的星际航行轨道
第七章 刚体的平衡和运动
基本内容概述
§7-1 力矩平衡条件
§7-2 平面平行力的合成 力偶
§7-3 力系的简化
§7-4 平面任意力系的平衡条件和平衡方程
§7-5 刚体绕定轴转动 转动定律
§7-6 转动动能 动能定理
§7-7 绕轴自由转动物体的角动量守恒
§7-8 滚动
问题讨论
一、支承面作用于物体的约束力的进一步讨论
二、为什么有时可以只对刚体的某一支点(而非固定轴)应用力矩平衡方程求解平衡问题
三、为什么攻螺丝时应两臂恰当配合,以求施一净力偶于扳手上
四、刚体静力学问题的解答 例题
五、静力学不定问题介绍
六、对滑轮转动效应的分析
七、飞轮起什么作用,为什么飞轮要做成边缘很厚的形状?
八、使用打击工具的奥妙――打击中心
九、支承面对滚动物体的摩擦
十、汽车的牵引力是指什么
十一、以滚动代替滑动的优点和应注意的问题
第八章 振动
基本内容概述
§8-1 简谐振动
§8-2 同方向简谐振动的合成 振动的分解
§8-3 相互正交的二振动的合成
§8-4 阻尼振动
§8-5 受迫振动
问题讨论
一、关于简谐振动的定义
二、怎样认识“位相”这个概念
三、为什么说单摆的周期公式只适用于“小角摆动”的情形
四、在非惯性系中的单摆
五、有质量的弹簧振子
六、穿通地球的隧洞中物体的运动,近地圆轨道人造卫星和无限摆长的单摆
七、从功能关系看稳定受迫振动的位相滞后和两种共振
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的叙事节奏把握得相当到位,情节推进既有张弛有度的韵律感,又不失层层递进的紧迫感。作者对于人物内心的细腻描摹,尤其是在面对困境时的挣扎与抉择,着实令人动容。我清晰地感受到了主角一行人在探索未知领域时所承受的巨大心理压力,那种对知识边界的敬畏与渴望交织的情感,被文字描绘得淋漓尽致。尤其值得称赞的是,尽管故事背景设定在一个高度依赖逻辑推理的环境中,但作者巧妙地融入了大量的哲学思辨,使得每一次科学的突破都伴随着对存在意义的深刻反思。 这种将严谨的科学探讨与人文关怀完美融合的笔法,让原本可能略显枯燥的理论探讨变得引人入胜。书中对于环境细节的刻画也极为考究,那些冰冷的机械结构、晦涩难懂的古老符号,在作者的笔下仿佛都获得了生命力,共同构建了一个宏大而又充满悬念的世界观。读完之后,脑海中久久回荡的不是某个具体的公式或实验结果,而是那种追寻真理过程中,人类精神力量的闪光点。

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这本书最让我印象深刻的是它对社会生态的描绘,那种刻画入木三分的冷峻与讽刺,读来让人脊背发凉。它不仅仅是在讲述一个发生在上流社会的故事,更是对权力、阶级固化以及人性在巨大压力下异化的深刻剖析。作者对不同社会阶层人物的言行举止、心理动机拿捏得极其到位,没有出现脸谱化的角色,即便是反派,其行为逻辑也建立在令人信服的社会环境塑造之上。那些华丽的宴会场景与底层人物的挣扎形成了鲜明对比,这种强烈的张力极大地提升了作品的批判性深度。它迫使我反思我们自身所处的社会结构中,那些看似理所当然的潜规则是如何运作和维持的。这种超越了单纯娱乐范畴的社会洞察力,是这本书最宝贵的价值之一,使得它具备了长久讨论的生命力。

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翻阅此书时,我时常有一种置身于一场精心设计的、光怪陆离的梦境中的感觉。作者对于意象和象征的运用达到了出神入化的地步,许多场景和物品的描绘都充满了多重解读的可能性。例如,那座反复出现的、被浓雾环绕的塔楼,它究竟代表着未知的知识、被压抑的记忆,还是某种无法逃脱的宿命?这种模糊性并非故弄玄虚,而是鼓励读者主动参与到文本的构建过程中来,每个人或许都会从中读出属于自己的独特体验。这种高度符号化的叙事风格,要求读者必须调动所有的感官和联想能力去解码。对于追求个性化阅读体验,渴望在文字背后挖掘更深层含义的读者来说,这本书无疑提供了一个广阔的、引人入胜的解读空间,其文学上的探索精神值得高度赞扬。

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从结构上来看,这部作品的宏大构思令人惊叹,它仿佛是一张错综复杂的蜘蛛网,每一个章节、每一个角色、甚至每一条看似支离破碎的线索,最终都会汇聚到那个令人意想不到的核心谜团上。作者展现了高超的叙事技巧,尤其是在处理多时间线和多视角叙事时,处理得干净利落,没有丝毫拖沓或混乱。特别是在临近高潮的部分,作者采用了短促而有力的段落切换,极大地增强了阅读的冲击力和紧迫感,让人几乎无法停下来去喘息。我个人尤其欣赏其中对“偶然性”和“必然性”哲学的探讨,作者似乎在质疑我们所理解的命运是否只是一系列随机事件的堆砌,这种深层次的哲学思辨贯穿始终,并未因情节的紧张而退居二线。这种将复杂结构组织得井井有条的能力,绝非寻常作者所能企及,足见其功力之深厚。

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我必须得说,这本书的语言风格充满了古典的韵味,那种繁复而精准的句式结构,初读时需要一定的适应时间,但一旦沉浸其中,便会发现其中蕴含的巨大美感。它不像现代许多轻快的读物那样追求简洁明了,而是更倾向于用丰沛的词汇和多层次的从句来构建画面和阐述观点,这使得阅读过程本身就像是在品鉴一件精雕细琢的艺术品。书中对于历史背景的引用和旁征博引,显示出作者深厚的学养,许多看似随意的插叙,实则都与主线情节有着千丝万缕的联系,需要读者保持高度的专注力去梳理和捕捉。这种信息密度极高的写作方式,无疑对读者的理解力提出了挑战,但回报也是丰厚的——你获得的不仅仅是一个故事,更是一次对特定时代精神面貌的全面扫描。对于那些偏爱厚重文学感和愿意投入时间细细品味的读者来说,这本书无疑是一次精神上的盛宴。

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