目錄
第三版叢書序
第二版叢書序
第一版叢書序
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué) 1
1.1引言 1
1.1.1力學(xué)的研究對(duì)象 1
1.1.2時(shí)間、空間和牛頓力學(xué)的絕對(duì)量 1
1.1.3宇宙的層次和數(shù)量級(jí) 3
1.2質(zhì)點(diǎn)和運(yùn)動(dòng) 5
1.2.1質(zhì)點(diǎn)和參考系 5
1.2.2軌跡和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 6
1.3速度與加速度 8
1.3.1位移、路程與速度 8
1.3.2加速度 9
1.4直角坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)的描述 10
1.4.1直線運(yùn)動(dòng) 12
1.4.2曲線運(yùn)動(dòng) 13
1.5自然坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)的描述 15
1.5.1切向加速度和法向加速度 16
1.5.2自然坐標(biāo)系 20
1.5.3 圓周運(yùn)動(dòng) 20
*1.6平面極坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)的描述 21
1.6.1平面極坐標(biāo)系 21
1.6.2位矢、速度和加速度的極坐標(biāo)表示 23
第2章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué) 25
2.1牛頓運(yùn)動(dòng)定律 25
2.1.1牛頓第一定律（慣性定律） 25
2.1.2牛頓第二定律 28
2.1.3牛頓第三定律（作用與反作用定律） 32
2.2常見的力 33
2.3動(dòng)力學(xué)問題的求解 37
2.4力學(xué)相對(duì)性原理和伽利略變換 44
2.4.1力學(xué)相對(duì)性原理 44
2.4.2時(shí)間和空間的絕對(duì)性 44
2.4.3伽利略變換 45
第3章 非慣性參考系 47
3.1 非慣性參考系虛擬力 47
3.1.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 47
3.1.2 平動(dòng)參考系 47
3.1.3 轉(zhuǎn)動(dòng)參考系 52
3.2 例題 60
*3.3 牛頓絕對(duì)時(shí)空概念的局限 63
第4章 動(dòng)量定理 65
4.1 動(dòng)量守恒定律與動(dòng)量定理 65
4.1.1 孤立體系與動(dòng)量守恒定律 65
4.1.2 沖量與質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理 67
4.1.3 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理 68
4.2 質(zhì)心的運(yùn)動(dòng) 70
4.2.1 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 70
4.2.2 質(zhì)心坐標(biāo)系 72
4.3 變質(zhì)量物體的運(yùn)動(dòng) 74
4.3.1 變質(zhì)量體系 74
4.3.2 運(yùn)動(dòng)方程 75
第5章 動(dòng)能定理 78
5.1 質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 78
5.1.1 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能定理 78
5.1.2 功和功率 79
5.1.3 質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)能定理 80
5.2 勢(shì)能 82
5.2.1 有心力及其沿閉合路徑做功 82
5.2.2 保守力與非保守力勢(shì)能 82
5.2.3 勢(shì)能曲線 85
5.3 機(jī)械能守恒定律 86
5.3.1 質(zhì)點(diǎn)系的功能原理和機(jī)械能守恒定律 86
5.3.2 保守系與時(shí)間反演不變性 87
5.4 質(zhì)心系 88
5.4.1柯尼西定理 88
5.4.2質(zhì)心系中的功能原理和機(jī)械能守恒定律 89
5.5 兩體問題 91
5.6碰撞 96
5.6.1 正碰 97
5.6.2 斜碰 100
5.6.3在質(zhì)心參考系討論 101
第6章 角動(dòng)量定理 103
6.1孤立體系的角動(dòng)量守恒 103
6.1.1單質(zhì)點(diǎn)孤立體系和掠面速度 103
6.1.2兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的孤立體系和角動(dòng)量 104
6.2 質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量 105
6.2.1 質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量定理 105
6.2.2 質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量定理 106
6.3 質(zhì)心系的角動(dòng)量 109
6.3.1 質(zhì)心系的角動(dòng)量定理 109
6.3.2 體系的角動(dòng)量與質(zhì)心的角動(dòng)量 109
*6.4 對(duì)稱性、因果關(guān)系與守恒律 110
6.4.1 什么是對(duì)稱性 110
6.4.2 物理定律的對(duì)稱性 111
6.4.3 因果關(guān)系和對(duì)稱性原理 112
6.4.4 守恒律與對(duì)稱性 113
第7章 萬有引力 116
7.1 萬有引力定律 116
7.1.1 開普勒的行星運(yùn)動(dòng)三定律 116
7.1.2 牛頓的理論 117
7.1.3 引力的線性疊加性 121
7.2 關(guān)于萬有引力的討論 124
7.2.1 G的測(cè)定 124
7.2.2 引力的幾何性 125
7.2.3 逃逸速度 125
7.3 質(zhì)點(diǎn)在有心力場中的運(yùn)動(dòng) 126
7.3.1 研究有心力問題的基本方程 127
7.3.2 有心力問題的定性處理有效勢(shì)能與軌道特征 128
7.3.3 有心力問題的定量處理及軌道問題 130
*7.4 牛頓宇宙學(xué) 135
7.4.1 宇宙學(xué)原理 135
7.4.2 奧伯斯佯謬和宇宙的膨脹 136
7.4.3 哈勃定律宇宙的年齡和大小 137
7.4.4 宇宙膨脹動(dòng)力學(xué) 138
第8章 剛體力學(xué) 141
8.1 剛體運(yùn)動(dòng)學(xué) 142
8.1.1 剛體的性質(zhì) 142
8.1.2 剛體的幾種特殊運(yùn)動(dòng) 144
8.1.3 剛體的一般運(yùn)動(dòng) 144
8.2 施于剛體的力系的簡化 147
8.2.1 作用在剛體上的力是滑移矢量 148
8.2.2 幾種特殊力系 148
8.3 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng) 150
8.3.1 角動(dòng)量與角速度的關(guān)系 150
8.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)定律 150
8.3.3 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 151
8.3.4 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角動(dòng)量守恒 154
8.4 剛體運(yùn)動(dòng)的基本方程與剛體的平衡 155
8.4.1 剛體運(yùn)動(dòng)的基本方程 155
8.4.2 剛體的平衡 155
8.5 剛體的平面平行運(yùn)動(dòng) 156
8.5.1 運(yùn)動(dòng)方程 156
8.5.2 純滾動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)判據(jù) 157
8.5.3 瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心 157
8.5.4 剛體的動(dòng)能定理 159
8.5.5 剛體的重力勢(shì)能 159
8.5.6 解題注意事項(xiàng) 160
8.6 剛體的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 162
8.6.1 沒有外加力矩的定點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 162
8.6.2 陀螺的運(yùn)動(dòng) 164
第9章 振動(dòng)和波 166
9.1 簡諧振動(dòng) 166
9.1.1 平衡與振動(dòng) 166
9.1.2 恢復(fù)力與彈性力 167
9.1.3 簡諧振動(dòng)的描述 169
9.1.4 諧振子的能量 171
9.1.5 振動(dòng)的合成與分解 172
9.2 阻尼振動(dòng) 176
9.2.1 運(yùn)動(dòng)方程及其解 176
9.2.2 欠阻尼振動(dòng) 177
9.2.3 臨界阻尼與過阻尼 179
9.3 受迫振動(dòng)與共振 179
9.3.1 運(yùn)動(dòng)方程及其解 179
9.3.2 穩(wěn)態(tài)解分析 181
9.3.3 共振 182
*9.3.4 拓展閱讀：二自由度振動(dòng) 185
9.4 機(jī)械波 187
9.4.1 機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播 187
9.4.2 波的分類 188
9.4.3 平面簡諧波 190
9.4.4 波動(dòng)方程和波的傳播速度 192
9.4.5 波的能量密度 194
9.5 波在空間中的傳播 196
9.5.1 惠更斯原理 196
9.5.2 波的反射定律 197
9.5.3 波的折射定律 197
9.5.4 波的衍射 198
9.6 波的疊加 198
9.6.1 波的干涉 199
9.6.2 駐波 199
9.6.3 非相干波的疊加波的群速度 201
9.7 多普勒效應(yīng) 203
9.7.1 波源靜止,觀察者運(yùn)動(dòng) 203
9.7.2 波源運(yùn)動(dòng)，觀察者靜止 204
9.7.3 波源和觀察者都運(yùn)動(dòng) 204
9.7.4 一般情況 205
9.7.5 馬赫錐 206
*9.8 拓展閱讀：非線性波簡介 207
*第10章 流體力學(xué) 210
10.1 流體的基本性質(zhì) 210
10.1.1 易流動(dòng)性 210
10.1.2 黏性 211
10.1.3 壓縮性 211
10.2 流體運(yùn)動(dòng)學(xué) 212
10.2.1 流體運(yùn)動(dòng)分類 212
10.2.2 描寫流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法 212
10.2.3 流線與流管 216
10.3 流體靜力學(xué) 219
10.3.1 應(yīng)力張量 219
10.3.2 靜止流體的平衡方程 221
10.3.3 重力場中靜止流體內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng) 222
10.3.4 浮力、浮心和定傾中心 222
10.4 無黏性流體的動(dòng)力學(xué) 224
10.4.1 連續(xù)性方程 224
10.4.2 運(yùn)動(dòng)方程 225
10.4.3 伯努利方程的應(yīng)用 227
10.5 黏性流體的運(yùn)動(dòng) 233
10.5.1 黏滯定律 233
10.5.2 圓管內(nèi)定常層流泊肅葉公式 234
10.5.3 層流與湍流雷諾數(shù) 235
10.5.4 黏滯流體中運(yùn)動(dòng)物體所受的阻力 237
第11章 相對(duì)論 242
11.1 牛頓時(shí)空觀的困難 242
11.1.1 光傳播的射擊理論的困難 242
11.1.2 “以太”理論及其困難 244
11.2 相對(duì)性原理 248
11.3 洛倫茲變換 250
11.4 相對(duì)論時(shí)空觀 253
11.4.1 時(shí)間間隔的相對(duì)性 253
11.4.2 同時(shí)的相對(duì)性 255
11.4.3 長度的相對(duì)性 255
11.4.4 時(shí)序的相對(duì)性和因果關(guān)系 257
11.4.5 時(shí)空間隔的絕對(duì)性 258
11.4.6 速度變換 259
11.4.7 角度變換公式 261
11.4.8 加速度變換公式 262
11.5 狹義相對(duì)論力學(xué) 265
11.5.1 相對(duì)論動(dòng)量和質(zhì)量 265
11.5.2 相對(duì)論中的力 267
11.5.3 質(zhì)能公式 268
11.5.4 靜質(zhì)量為零的粒子 269
*11.6 狹義相對(duì)論中質(zhì)量、動(dòng)量和力的變換公式 270
11.6.1 質(zhì)量的變換公式 270
11.6.2 動(dòng)量和能量的變換公式 271
11.6.3 力的變換公式 272
*11.7 拓展閱讀：四維時(shí)空 273
11.7.1 四維矢量 273
11.7.2 時(shí)空間隔 275
11.7.3 四維速度矢量 276
11.7.4 四維動(dòng)量矢量 276
11.7.5 多普勒效應(yīng) 277
11.7.6 孿生子佯謬 278
*11.8 廣義相對(duì)論簡介 281
11.8.1 等效原理、廣義相對(duì)性原理與局部慣性系 282
11.8.2 光在引力場中的彎曲 283
11.8.3 引力時(shí)間延緩引力紅移 284
11.8.4 彎曲時(shí)空水星的進(jìn)動(dòng) 285
習(xí)題與答案 288
參考書目 331
中英人名對(duì)照 332
教學(xué)進(jìn)度和作業(yè)布置 334