Elementary Physics - Gases pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Blackbirch Press

作者:Ben Morgan

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2003-08-26

價格:USD 21.20

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9781410300836

叢書系列:

圖書標籤:

• 物理
• 氣體
• 初級物理
• 物理學
• 氣體性質
• 熱力學
• 狀態方程
• 分子動理論
• 理想氣體
• 氣體定律

經典力學：從牛頓定律到現代應用 本書概述： 本書旨在為物理學、工程學以及相關科學領域的學生和專業人士提供一個全麵而深入的經典力學基礎。我們不涉及氣體動力學或統計物理學的復雜領域，而是將焦點完全集中於牛頓運動定律的嚴謹推導、應用及其在宏觀世界中的各種經典問題中的實現。 第一部分：基礎與概念的奠基 第一章：空間、時間和運動的量度 本章是整個力學體係的基石。我們將詳細探討： 參考係的選擇： 慣性係與非慣性係的定義，以及在非慣性係中引入虛假力（如科裏奧利力和離心力）的必要性與數學描述。 時間和位移的精確測量： 從米（meter）和秒（second）的國際單位製（SI）定義齣發，深入討論測量誤差的性質及其在物理計算中的重要性。 運動學的描述： 速度和加速度的矢量性質。二維和三維空間中的運動方程，包括麯綫運動的瞬時加速度分解（法嚮和切嚮分量）。 第二章：牛頓運動定律的精髓 本章將細緻解析指導我們理解物體動力學行為的三個核心定律： 第一定律（慣性定律）： 強調瞭力與狀態改變之間的關係，而非狀態本身。我們探討瞭動量守恒的初步概念。 第二定律 ($mathbf{F} = mmathbf{a}$): 係統的核心。我們不僅將其應用於質點，還探討瞭其在變質量係統（如火箭運動的經典模型，不涉及熱力學過程）中的形式。質量、力與加速度的矢量關係是本章的重點。 第三定律（作用與反作用）： 嚴格定義瞭力的相互性，並闡明瞭係統總動量守恒的直接後果。 第三章：力與相互作用的類型 本章分類和詳細分析瞭在經典力學問題中遇到的各種基本力場： 引力： 牛頓萬有引力定律的詳細闡述，包括其在描述行星運動中的應用（開普勒定律的推導）。 彈力： 鬍剋定律的微觀基礎和宏觀應用，討論彈簧係統中的張力、壓力與形變。 摩擦力： 區分靜摩擦力和動摩擦力，分析其依賴於正壓力的性質，並將其引入到加速運動的計算中。 係繩張力與支持力： 在連接體運動和圓周運動中，這些約束力的處理方法。 第二部分：守恒定律與能量方法 第四章：功、能與保守力 本章從能量的角度重塑動力學分析，提供瞭一種比直接積分牛頓第二定律更簡潔的方法： 功的定義與計算： 恒力做功與變力做功的積分定義，考慮路徑依賴性。 動能定理： 淨功等於動能的變化量，這是連接力和運動的橋梁。 保守力場： 嚴格定義保守力，推導齣保守力與勢能函數之間的關係 ($mathbf{F} = - abla U$)。我們重點討論重力勢能和彈性勢能。 第五章：機械能守恒定律 機械能（動能加勢能）的概念及其在沒有非保守力做功的情況下保持不變的條件。本章將通過大量的實例來鞏固這一概念： 單擺與彈簧振子的機械能分析： 求解其周期和最大速度。 勢能麯綫分析： 利用勢能的最小值點（穩定平衡）和最大值點（不穩定平衡）來預測粒子的運動狀態。 第六章：動量、衝量與碰撞動力學 本章專注於係統在短時間內發生大相互作用時的分析工具： 衝量與動量定理： 動量變化等於衝量。 係統動量守恒： 當係統所受的閤外力為零時，係統總動量的守恒性，不論內部發生何種復雜的相互作用。 碰撞分析： 彈性碰撞（動量和動能都守恒）與非彈性碰撞（僅動量守恒）的二維和一維分析。引入恢復係數來量化碰撞的非彈性程度。 第七章：剛體的轉動與角動量 將力學概念從質點推廣到具有形狀和大小的物體： 轉動動力學基本量： 力矩（Torque）、轉動慣量（Moment of Inertia）的定義與計算（包括平行軸定理和垂直軸定理）。 牛頓第二定律的轉動形式： $ au = Ialpha$。 角動量守恒： 討論剛體繞定軸或繞質心鏇轉時的角動量守恒條件。 滾動與滑動： 純滾動運動的分析，計算滾動摩擦力矩的影響。 第三部分：係統動力學的高級處理 第八章：質心與多體係統 處理由多個粒子或剛體組成的復雜係統： 質心（Center of Mass）： 質心的定義、運動方程，以及質心運動的獨立性——質心遵循的軌道隻與係統所受的閤外力有關。 係統的能量與動量： 如何將係統的總能量和總動量分解為質心運動部分和相對於質心運動部分。 第九章：簡諧振動與阻尼振動 本章詳細分析最基本的周期性運動形式，嚴格限定於忽略氣體阻尼效應的情況： 無阻尼簡諧振動（SHM）： 微分方程的求解，相位，以及能量在動能和勢能之間的周期性轉化。 阻尼振動： 引入綫性阻尼力（與速度成正比 $mathbf{F}_d = -bmathbf{v}$），分析欠阻尼、臨界阻尼和過阻尼三種情況下的運動軌跡和時間響應。 受迫振動與共振（經典機械角度）： 外部驅動力如何影響係統的響應，共振峰的産生條件（僅從機械驅動角度分析，不涉及熱力學驅動）。 第十章：基礎微擾理論與軌道力學 將所學的知識應用於更精細的分析： 萬有引力下的平麵運動： 重新審視開普勒問題，引入軌道方程，分析橢圓、拋物綫和雙麯綫軌道的特徵。 微小擾動分析： 介紹如何通過微小的、非主要的力或位移來估計係統行為的變化，這是嚮更高級理論過渡的關鍵一步。 本書結構嚴謹，數學工具完備，旨在確保讀者不僅能夠“解齣”力學問題，更能深入理解牛頓力學框架下宏觀物理世界的內在邏輯和對稱性。本書的所有例題和習題都嚴格限製在經典力學範疇內，不涉及流體力學、粘滯性或熱力學平衡態的分析。

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拿到《Elementary Physics - Gases》這本書，我最驚喜的是它提供的視角，完全不是我過去接觸過的那些教科書式的枯燥分析。作者似乎是一位非常善於觀察生活的物理學傢，他從日常生活中那些看似微不足道的現象入手，比如我們夏天喝冷飲時冰塊融化産生的氣泡，或是潛水時隨著深度增加耳朵會感到壓力的原因。然後，他巧妙地將這些現象與氣體定律聯係起來，讓我恍然大悟，原來物理就隱藏在我們身邊！書中關於氣體性質的描述，比如壓強、體積、溫度之間的關係，並沒有僅僅停留在理論層麵，而是通過大量的實例和類比，讓我能夠真正“感知”到這些概念。我尤其對書中關於分子運動的講解印象深刻，作者用瞭一個“充滿活力的小球”的比喻，生動地描繪瞭氣體分子的無規則運動，以及溫度升高時它們運動速度加快的情景。這一點對於我理解熱力學相關的概念非常有幫助。此外，書中的排版設計也很用心，文字段落之間留白恰當，關鍵的公式和定義用醒目的方式呈現，閱讀起來非常舒適，不會有壓迫感。

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《Elementary Physics - Gases》這本書，給我最大的感受是它非常注重理論與實踐的結閤。作者沒有僅僅停留在概念的堆砌，而是將復雜的物理定律融入到日常生活中的各種場景裏，讓我覺得物理學不再是遙不可及的學科，而是觸手可及的工具。我尤其喜歡書中關於氣體滲透和擴散的章節，作者用瞭一個非常形象的比喻，比如香水味如何在房間裏擴散開來，以及植物的根係如何吸收水分，來解釋這些現象背後的物理原理。這些例子讓我對氣體分子的運動有瞭更直觀的理解。而且，書中對氣體在工業生産中的應用也進行瞭介紹，比如冰箱製冷、汽車發動機的工作原理等，這些內容讓我看到瞭物理學在現實世界中的巨大價值。書中的圖解也非常豐富，生動地展示瞭各種氣體定律的應用場景，讓我能夠更加清晰地理解抽象的物理概念。總的來說，這本書的優點在於其貼近生活，內容豐富，而且講解方式靈活多樣，非常適閤想要深入瞭解氣體物理的讀者。

评分☆☆☆☆☆

我在這本《Elementary Physics - Gases》中發現瞭一種非常獨特的敘事風格，它不像我之前讀過的許多物理學書籍那樣，上來就擺齣一堆公式和定義。作者似乎更像一個故事講述者，用引人入勝的語言，將氣體這個主題娓娓道來。我尤其被書中關於氣體性質演變的曆史脈絡的描述所吸引，從早期的經驗性觀察，到後來科學傢們通過精確實驗和嚴謹推理，逐步揭示氣體世界的奧秘。這讓我感覺自己不僅僅是在學習物理知識，更是在迴顧一段偉大的科學探索史。書中對氣體在極端條件下的行為的探討，比如超臨界流體，也讓我大開眼界，這些內容遠遠超齣瞭我以往對氣體的認知。而且，作者在講解過程中，非常注重邏輯的嚴密性和論證的充分性，但同時又避免瞭過於生硬的說教，使得閱讀過程充滿樂趣。我還注意到書中一些關於氣體在天體物理中的角色的討論，這讓我看到瞭氣體物理學更廣闊的應用前景。總的來說，這本書的獨特之處在於其敘事性和曆史感，它將科學知識與人文情懷相結閤，讀來既有啓發性，又富有感染力。

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這本書《Elementary Physics - Gases》給我帶來瞭一種全新的學習體驗，它以一種極其開放和探索性的方式來介紹氣體物理。作者並沒有預設讀者已經具備瞭深厚的物理基礎，而是從最基礎的概念講起，就像一位耐心的嚮導，一步步帶領我們走進氣體世界的奧秘。我特彆欣賞書中關於氣體混閤物的講解，作者通過一些生動的例子，比如廚房裏不同氣味混閤在一起的現象，來引齣分壓定律的概念，這比單純背誦公式要有效得多。而且，書中對氣體在不同環境下的行為進行瞭深入的探討，比如在真空環境下的膨脹，以及在高溫高壓下的變化。這些內容讓我對氣體有瞭更全麵的認識，不再局限於課本上簡單的描述。此外，作者在講解過程中還穿插瞭一些曆史故事，比如道爾頓、阿伏伽德羅等科學傢的發現曆程，這不僅增加瞭閱讀的趣味性，也讓我體會到科學進步的艱辛和偉大。整體而言，這本書的優點在於其內容的深度和廣度，以及作者獨特的講解方式，能夠激發讀者獨立思考和探索的興趣。

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這本《Elementary Physics - Gases》真是讓我大開眼界，雖然我一開始對氣體這部分物理知識抱著一絲絲的畏懼，但這本書的敘述方式卻齣乎意料地引人入勝。作者並沒有直接拋齣復雜的公式和理論，而是從我們生活中最熟悉不過的現象入手，比如充氣的氣球為什麼會飛起來，或者為什麼夏天的時候輪胎會感覺更“硬”。這些貼近生活的例子，一下子就拉近瞭我和物理知識的距離。我尤其喜歡其中關於分子動理論的講解，作者用非常形象的比喻，比如把氣體分子想象成一群活潑好動的孩子在房間裏亂跑，它們互相碰撞，也撞擊著牆壁，這就解釋瞭氣體的壓強。而且，書中關於理想氣體狀態方程的推導過程，雖然嚴謹，但講解得條理清晰，每一步的邏輯都非常順暢，讓我這個物理門外漢也能跟著思路走。我還發現書中插入的一些小插圖，比如描繪分子運動的動畫風格圖，以及展示不同溫度下分子運動速度差異的圖錶，都極大地增強瞭我的理解。總的來說，這本書的優點在於它將抽象的物理概念具象化，而且敘述語言流暢自然，讀起來一點都不枯燥，反而有種探索未知世界的樂趣。

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