Physics of Everyday Phenomena pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:McGraw-Hill College

作者:Griffith, W.Thomas

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2006-6

价格:$ 161.38

装帧:HRD

isbn号码:9780073253152

丛书系列:

图书标签:

物理学
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基础物理

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具体描述

The "Physics of Everyday Phenomena, Fifth Edition" introduces students to the basic concepts of physics using examples of common occurrences. Intended for use in a one-semester or two-quarter course in conceptual physics, this book is written in a narrative style, frequently using questions designed to draw the reader into a dialogue about the ideas of physics. This inclusive style allows the book to be used by anyone interested in exploring the nature of physics and explanations of everyday physical phenomena. Beginning students will benefit from the large number of student aids and the reduced math content. Professors will appreciate the organization of the material and the wealth of pedagogical tools.

《流体力学基础与应用》书籍简介内容聚焦：本书深入探讨流体力学的基本原理、分析方法及其在工程和自然科学中的广泛应用。它旨在为读者提供一个坚实而全面的理论框架，使他们能够理解和预测流体的运动规律，并解决实际工程问题。第一部分：流体力学的基本概念与控制方程本书伊始，首先建立流体力学研究的基石。我们将详细介绍流体的基本性质，包括密度、粘度、表面张力以及它们如何影响流体行为。随后，重点剖析流体力学分析所依赖的两大核心支柱——物质守恒（质量守恒）和动量守恒（牛顿第二定律在流体上的体现）。流体的描述与参考系选择：区分拉格朗日描述和欧拉描述，引入流线、迹线和脉线，为后续的方程推导奠定数学基础。讨论连续介质假设的适用性。重要的本构关系：详细阐述牛顿流体和非牛顿流体的区别，特别是粘性应力与应变率之间的关系。对于牛顿流体，深入分析等温和定常情况下的粘性效应。控制方程的推导与应用：严格推导连续性方程和纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程。本书将针对不同应用场景，简化这些方程，例如，推导伯努利方程，并讨论其适用范围及局限性，例如是否考虑了粘性损失。此外，还将覆盖能量守恒方程在流体力学中的应用，特别是处理可压缩流体时的热力学影响。第二部分：无粘流体动力学在粘性影响可以忽略的理想情况下，流体力学变得更易于分析。本部分专注于无粘流体的理论。势流理论：介绍速度势和流函数，并利用它们来描述二维无粘流动。详细分析基本流动单元，如均匀流、源、汇、偶极子以及涡流。达西定律与圆柱绕流：结合基本流动单元，构建更复杂的流场模型，例如分析翼型周围的绕流问题。讨论达兰贝尔斯佯谬及其对实际流动的启示。欧拉方程的应用：在无粘性假设下，深入研究压缩性流动，如超音速流动中的激波和膨胀波，为后续的复杂空气动力学问题打下基础。第三部分：粘性流动的分析粘性是流体力学中最核心、最复杂的因素之一。本部分集中于粘性对流体运动的决定性影响。层流分析：分析粘性驱动下的简单几何形状流动，如平行平板间的 Couette 流动和 Poiseuille 流动。重点计算速度剖面、压力降和摩擦阻力。边界层理论的建立：引入普朗特边界层理论，解释粘性影响如何被局限在靠近固体表面的薄层内。详细推导边界层厚度、速度梯度，并利用普朗特-卡门积分方程（Von Kármán integral momentum equation）进行近似求解，以估算边界层分离点。湍流：讨论从层流到湍流的过渡，分析湍流的随机性和统计特性。介绍雷诺时均化方法，推导雷诺方程组，并讨论混合长度模型和 $k-epsilon$ 等湍流模型的基本思想，用于工程尺度上的预测。第四部分：可压缩流体动力学基础本部分将流体的分析扩展到高速度领域，即流体速度与声速接近或超过声速的情况。等熵流与临界流：详细分析等熵流动过程，推导等熵关系式，包括压力、温度、密度与马赫数之间的关系。重点分析管道中的收缩-膨胀（C-D）喷管流动，讨论临界状态（马赫数 $Ma=1$）的物理意义。正激波与斜激波：阐述激波的本质——一种高度非等熵的现象。通过罗伊–希克曼关系（Rayleigh-Hugoniot relations）推导正激波的强度与下游流场的特性。在二维情况下，应用普朗特-我思理论（Prandtl-Meyer expansion fan）分析斜激波的偏转过程。第五部分：流体运动的工程应用本部分将理论知识转化为解决实际问题的工具。流动可视化与测量技术：介绍常用的实验技术，如皮托管（Pitot tube）、测压孔、粒子图像测速（PIV）和激光多普勒测速（LDV）的基本原理及其在流场诊断中的作用。阻力与升力：将流体力学原理应用于物体绕流问题。详细分析摩擦阻力和压差阻力的来源，并介绍升力的产生机制——库塔-茹科夫斯基定理（Kutta-Joukowski Theorem）在翼型分析中的应用。管道与管路系统：讨论液体和气体在管道中输送时的能量损失，包括沿程阻力和局部阻力。介绍雷诺数在确定流动状态（层流/湍流）中的关键作用，并利用达西-魏斯巴赫公式计算压力损失。目标读者：本书适合机械工程、航空航天工程、土木工程、化学工程等专业的高年级本科生和研究生，以及从事相关领域研究和设计的工程师和科研人员。学习成果：完成本书学习后，读者将能够独立建立复杂流体问题的控制方程，选用恰当的简化模型进行分析，并能解释和预测宏观工程系统中的流体行为。