耶鲁大学开放课程:基础物理 力学、相对论和热力学
定价:¥69.80
作者: [美]R.Shankar
译者:刘兆龙、李军刚 译;
出版时间:2017-10-26
最新印次日期:2023-12
出版社:机械工业出版社
“十三五”国家重点出版物出版规划项目
试读- 机械工业出版社
- 9787111566540
- 1-6
- 43262308-0
- B5
- 2017-10-26
- 410
- 公共基础课
- 公共基础课
- 大学物理
- 本科
作者简介
内容简介
《基础物理》共24章,包括力学、相对论、振动与波动、流体、热力学等内容,其姊妹篇《基础物理Ⅱ》(中译本将于2018年出版)涉及电磁学、光学、量子力学等。在书中,R. Shankar,的物理学家和富于感染力的热心教育家,简明扼要地讲述了物理学的基本概念。这一工作为理工科专业的大学生,为积极学习物理先修课的高中生,为对科学进展感兴趣的读者提供了理想的入门教材。本书可作为高等学校理工科专业学生的教材或参考书,也适用于的高中生及自学人员。
目录
中文版序
译者的话
前 言
第1 章 力学的体系 1
1. 1 绪论以及有益的建议 1
1. 2 运动学与动力学 2
1. 3 平均量与瞬时量 3
1. 4 匀加速运动 5
1. 5 例题 7
1. 6 运用微积分推导v2 =v20
+2a(x-x0) 9
第2 章 高维空间中的运动 11
2. 1 回顾 11
2. 2 二维空间中的矢量 11
2. 3 单位矢量 14
2. 4 坐标轴的选择与基矢 15
2. 5 位置矢量r 的导数 18
2. 6 在圆周运动中的应用 20
2. 7 抛体运动 22
第3 章 牛顿运动定律Ⅰ 26
3. 1 牛顿运动定律概述 26
3. 2 牛顿第二定律 27
3. 3 第二定律的两个部分 30
3. 4 牛顿第三定律 33
3. 5 重量与失重 35
第4 章 牛顿运动定律Ⅱ 38
4. 1 一道解过的例题 38
4. 2 故事绝未就此结束 40
4. 3 二维空间(d =2) 中的运动 40
4. 4 静摩擦力与动摩擦力 41
4. 5 斜面 42
4. 6 连接体 45
4. 7 圆周运动 转圈 47
第5 章 能量守恒定律 51
5. 1 能量概论 51
5. 2 动能定理与功率 52
5. 3 能量守恒定律: K2+U2 =K1+U1 54
5. 4 摩擦与动能定理 57
第6 章 二维空间(d=2) 的能量守恒 59
6. 1 微积分复习 59
6. 2 二维空间(d =2) 的功 60
6. 3 二维空间(d =2) 的功与点积 62
6. 4 保守力与非保守力 65
6. 5 保守力 67
6. 6 引力势能的应用 69
第7 章 开普勒问题 72
7. 1 开普勒定律 72
7. 2 万有引力定律 74
7. 3 轨道 77
7. 4 远离地球条件下能量守恒定律的应用 80
7. 5 U 中的常数 82
第8 章 多粒子体系动力学 85
8. 1 两体问题 85
8. 2 质心 86
8. 3 动量守恒定律 92
8. 4 火箭学 96
8. 5 弹性碰撞和非弹性碰撞 97
8. 6 更高维度的散射 100
第9 章 转动动力学Ⅰ 103
9. 1 刚体简介 103
9. 2 转角 弧度 104
9. 3 匀角加速转动 105
9. 4 转动惯量、动量和能量 106
9. 5 力矩与动能定理 110
9. 6 转动惯量的计算 111
第10 章 转动动力学Ⅱ 114
Ⅹ
10. 1 平行轴定理 114
10. 2 由N 个物体组成的一般系统的动能 117
10. 3 同时做平动和转动 118
10. 4 能量守恒 119
10. 5 τ=dL
dt 的动力学应用 120
10. 6 复杂转动 121
10. 7 角动量守恒 122
10. 8 花样滑冰运动员的角动量 123
第11 章 转动动力学Ⅲ 125
11. 1 静平衡 125
11. 2 跷跷板 125
11. 3 悬挂指示牌 127
11. 4 靠墙的梯子 128
11. 5 三维刚体动力学 129
11. 6 回转仪 135
第12 章 狭义相对论Ⅰ: 洛伦兹变换 138
12. 1 伽利略和牛顿的相对性 138
12. 2 伽利略相对性原理的证明 140
12. 3 爱因斯坦登场 143
12. 4 假设 144
12. 5 洛伦兹变换 145
第13 章 狭义相对论Ⅱ: 一些推论 149
13. 1 洛伦兹变换总结 149
13. 2 速度变换定律 151
13. 3 同时的相对性 153
13. 4 时间膨胀 154
13. 4. 1 双生子佯谬 157
13. 4. 2 长度收缩 157
13. 5 更多佯谬 159
13. 5. 1 太长了无法下落 159
13. 5. 2 飞行的μ 介子 162
第14 章 狭义相对论Ⅲ: 过去、现在和未来 163
14. 1 相对论中的过去、现在和未来 163
14. 2 时空几何 166
14. 3 迅度 168
Ⅺ
14. 4 四维矢量 171
14. 5 原时 171
第15 章 四维动量 173
15. 1 相对论散射 178
15. 1. 1 康普顿效应 179
15. 1. 2 对生 180
15. 1. 3 光子吸收 181
第16 章 数学方法 184
16. 1 函数的泰勒级数 184
16. 2 关于泰勒级数的举例说明 188
16. 3 一些常用函数的泰勒级数 189
16. 4 三角函数和指数函数 191
16. 5 复数的性质 192
16. 6 复数的极坐标表示 195
第17 章 简谐运动 197
17. 1 更多振动的例子 200
17. 2 解的叠加 202
17. 3 简谐振子解的条件 205
17. 4 用指数函数作为通解 206
17. 5 阻尼振动: 分类 207
17. 5. 1 过阻尼振动 207
17. 5. 2 欠阻尼振动 208
17. 5. 3 临界阻尼振动 209
17. 6 受迫振动 209
第18 章 波Ⅰ 216
18. 1 波动方程 218
18. 2 波动方程的解 221
18. 3 频率与周期 223
第19 章 波Ⅱ 226
19. 1 波的能量与能流 226
19. 2 多普勒效应 228
19. 3 波的叠加 231
19. 4 干涉: 双缝实验 233
19. 5 驻波与乐器 236
第20 章 流体 240
20. 1 流体动力学和流体静力学简介 240
Ⅻ
20. 1. 1 密度和压强 240
20. 1. 2 压强与深度的函数关系 241
20. 2 液压机 244
20. 3 阿基米德原理 245
20. 4 伯努利方程 247
20. 4. 1 连续性方程 247
20. 5 伯努利方程的应用 249
第21 章 热学 252
21. 1 热平衡和第零定律: 温度 252
21. 2 温度的标定 253
21. 3 绝对零度与开尔文温标 257
21. 4 热和比热 258
21. 5 相变 261
21. 6 辐射、对流和传导 263
21. 7 热是分子动能的体现 265
第22 章 热力学Ⅰ 267
22. 1 简要回顾 267
22. 2 玻尔兹曼常量和阿伏伽德罗常量 268
22. 3 绝对温度的微观定义 269
22. 4 物质与辐射的统计特性 272
22. 5 热力学过程 273
22. 6 准静态过程 274
22. 7 热力学第一定律 275
22. 8 摩尔热容: cv 和cp 278
第23 章 热力学Ⅱ 280
23. 1 循环和状态参量 280
23. 2 绝热过程 281
23. 3 热力学第二定律 283
23. 4 卡诺热机 286
23. 4. 1 运用卡诺热机定义温度 291
第24 章 熵与不可逆性 292
24. 1 熵 292
24. 2 第二定律: 熵增加原理 297
24. 3 统计力学和熵 300
24. 4 理想气体的熵: 纯微观分析 305
24. 5 熵最大原理的说明 307
24. 6 吉布斯形式 309
24. 7 热力学第三定律 312
译者的话
前 言
第1 章 力学的体系 1
1. 1 绪论以及有益的建议 1
1. 2 运动学与动力学 2
1. 3 平均量与瞬时量 3
1. 4 匀加速运动 5
1. 5 例题 7
1. 6 运用微积分推导v2 =v20
+2a(x-x0) 9
第2 章 高维空间中的运动 11
2. 1 回顾 11
2. 2 二维空间中的矢量 11
2. 3 单位矢量 14
2. 4 坐标轴的选择与基矢 15
2. 5 位置矢量r 的导数 18
2. 6 在圆周运动中的应用 20
2. 7 抛体运动 22
第3 章 牛顿运动定律Ⅰ 26
3. 1 牛顿运动定律概述 26
3. 2 牛顿第二定律 27
3. 3 第二定律的两个部分 30
3. 4 牛顿第三定律 33
3. 5 重量与失重 35
第4 章 牛顿运动定律Ⅱ 38
4. 1 一道解过的例题 38
4. 2 故事绝未就此结束 40
4. 3 二维空间(d =2) 中的运动 40
4. 4 静摩擦力与动摩擦力 41
4. 5 斜面 42
4. 6 连接体 45
4. 7 圆周运动 转圈 47
第5 章 能量守恒定律 51
5. 1 能量概论 51
5. 2 动能定理与功率 52
5. 3 能量守恒定律: K2+U2 =K1+U1 54
5. 4 摩擦与动能定理 57
第6 章 二维空间(d=2) 的能量守恒 59
6. 1 微积分复习 59
6. 2 二维空间(d =2) 的功 60
6. 3 二维空间(d =2) 的功与点积 62
6. 4 保守力与非保守力 65
6. 5 保守力 67
6. 6 引力势能的应用 69
第7 章 开普勒问题 72
7. 1 开普勒定律 72
7. 2 万有引力定律 74
7. 3 轨道 77
7. 4 远离地球条件下能量守恒定律的应用 80
7. 5 U 中的常数 82
第8 章 多粒子体系动力学 85
8. 1 两体问题 85
8. 2 质心 86
8. 3 动量守恒定律 92
8. 4 火箭学 96
8. 5 弹性碰撞和非弹性碰撞 97
8. 6 更高维度的散射 100
第9 章 转动动力学Ⅰ 103
9. 1 刚体简介 103
9. 2 转角 弧度 104
9. 3 匀角加速转动 105
9. 4 转动惯量、动量和能量 106
9. 5 力矩与动能定理 110
9. 6 转动惯量的计算 111
第10 章 转动动力学Ⅱ 114
Ⅹ
10. 1 平行轴定理 114
10. 2 由N 个物体组成的一般系统的动能 117
10. 3 同时做平动和转动 118
10. 4 能量守恒 119
10. 5 τ=dL
dt 的动力学应用 120
10. 6 复杂转动 121
10. 7 角动量守恒 122
10. 8 花样滑冰运动员的角动量 123
第11 章 转动动力学Ⅲ 125
11. 1 静平衡 125
11. 2 跷跷板 125
11. 3 悬挂指示牌 127
11. 4 靠墙的梯子 128
11. 5 三维刚体动力学 129
11. 6 回转仪 135
第12 章 狭义相对论Ⅰ: 洛伦兹变换 138
12. 1 伽利略和牛顿的相对性 138
12. 2 伽利略相对性原理的证明 140
12. 3 爱因斯坦登场 143
12. 4 假设 144
12. 5 洛伦兹变换 145
第13 章 狭义相对论Ⅱ: 一些推论 149
13. 1 洛伦兹变换总结 149
13. 2 速度变换定律 151
13. 3 同时的相对性 153
13. 4 时间膨胀 154
13. 4. 1 双生子佯谬 157
13. 4. 2 长度收缩 157
13. 5 更多佯谬 159
13. 5. 1 太长了无法下落 159
13. 5. 2 飞行的μ 介子 162
第14 章 狭义相对论Ⅲ: 过去、现在和未来 163
14. 1 相对论中的过去、现在和未来 163
14. 2 时空几何 166
14. 3 迅度 168
Ⅺ
14. 4 四维矢量 171
14. 5 原时 171
第15 章 四维动量 173
15. 1 相对论散射 178
15. 1. 1 康普顿效应 179
15. 1. 2 对生 180
15. 1. 3 光子吸收 181
第16 章 数学方法 184
16. 1 函数的泰勒级数 184
16. 2 关于泰勒级数的举例说明 188
16. 3 一些常用函数的泰勒级数 189
16. 4 三角函数和指数函数 191
16. 5 复数的性质 192
16. 6 复数的极坐标表示 195
第17 章 简谐运动 197
17. 1 更多振动的例子 200
17. 2 解的叠加 202
17. 3 简谐振子解的条件 205
17. 4 用指数函数作为通解 206
17. 5 阻尼振动: 分类 207
17. 5. 1 过阻尼振动 207
17. 5. 2 欠阻尼振动 208
17. 5. 3 临界阻尼振动 209
17. 6 受迫振动 209
第18 章 波Ⅰ 216
18. 1 波动方程 218
18. 2 波动方程的解 221
18. 3 频率与周期 223
第19 章 波Ⅱ 226
19. 1 波的能量与能流 226
19. 2 多普勒效应 228
19. 3 波的叠加 231
19. 4 干涉: 双缝实验 233
19. 5 驻波与乐器 236
第20 章 流体 240
20. 1 流体动力学和流体静力学简介 240
Ⅻ
20. 1. 1 密度和压强 240
20. 1. 2 压强与深度的函数关系 241
20. 2 液压机 244
20. 3 阿基米德原理 245
20. 4 伯努利方程 247
20. 4. 1 连续性方程 247
20. 5 伯努利方程的应用 249
第21 章 热学 252
21. 1 热平衡和第零定律: 温度 252
21. 2 温度的标定 253
21. 3 绝对零度与开尔文温标 257
21. 4 热和比热 258
21. 5 相变 261
21. 6 辐射、对流和传导 263
21. 7 热是分子动能的体现 265
第22 章 热力学Ⅰ 267
22. 1 简要回顾 267
22. 2 玻尔兹曼常量和阿伏伽德罗常量 268
22. 3 绝对温度的微观定义 269
22. 4 物质与辐射的统计特性 272
22. 5 热力学过程 273
22. 6 准静态过程 274
22. 7 热力学第一定律 275
22. 8 摩尔热容: cv 和cp 278
第23 章 热力学Ⅱ 280
23. 1 循环和状态参量 280
23. 2 绝热过程 281
23. 3 热力学第二定律 283
23. 4 卡诺热机 286
23. 4. 1 运用卡诺热机定义温度 291
第24 章 熵与不可逆性 292
24. 1 熵 292
24. 2 第二定律: 熵增加原理 297
24. 3 统计力学和熵 300
24. 4 理想气体的熵: 纯微观分析 305
24. 5 熵最大原理的说明 307
24. 6 吉布斯形式 309
24. 7 热力学第三定律 312


