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出版者:John Wiley & Sons

作者:Edward A. Desloge

出品人:

頁數:517

译者:

出版時間:1982

價格:0

裝幀:

isbn號碼:9780471091455

叢書系列:

圖書標籤:

• 經典力學
• 力學
• 經典力學
• 物理學
• 大學物理
• 本科教材
• 牛頓力學
• 拉格朗日力學
• 哈密頓力學
• 分析力學
• 運動學
• 動力學

《經典力學》：探索宇宙運動的基石 引言 自古以來，人類便對頭頂的星辰大海與腳下世界的萬物運行充滿瞭好奇。從拋石入水的弧綫，到行星繞日的天體軌跡，再到彈簧的振動與擺錘的周期，這些看似獨立的現象背後，隱藏著一套深刻而普適的規律。這套規律，便是我們今天要一同深入探索的“經典力學”。它並非一部關於某個特定故事的書籍，而是一扇通往理解宇宙最基本運動原理的大門，是現代物理學的基石，也是我們認識世界、改造世界的強大思想工具。 《經典力學》這本書，旨在帶領讀者踏上一段嚴謹而迷人的求索之旅。我們不會在這裏講述一段跌宕起伏的冒險故事，也不會描繪一幅絢麗多彩的想象圖景。相反，我們將聚焦於那些構成我們物理世界骨架的普適法則，用清晰的邏輯、嚴密的數學推導，以及生動的物理圖像，層層剖析運動的本質。這本書是為那些渴望理解物體為何會運動，運動又遵循何種規律的求知者而準備的，它將幫助你構建起一套關於運動的清晰認知框架，讓你能夠理解從微觀粒子的初步運動描述到宏觀天體的運行規律，甚至為更深層次的物理理論（如相對論和量子力的核心概念）奠定紮實的基礎。 第一部分：運動的描述——量化世界的起點 任何科學的探索都始於精確的描述。在經典力學中，我們首先需要學會如何用數學語言來量化物體的運動狀態。這部分內容將從最基本的概念入手，引導你理解： 位移與路徑： 物體的位置是如何隨時間變化的？我們如何區分物體經過的軌跡長度（路徑）和起點終點之間的直綫距離（位移）？這將是理解物體運動方嚮和距離的初步基石。 速度與速率： 物體運動的快慢究竟意味著什麼？我們將會深入探討瞬時速度和平均速度的區彆，以及速度作為矢量所包含的速率和方嚮信息。 加速度： 速度的變化率——加速度——是驅動物體運動變化的關鍵。你將學習如何計算勻變速運動的加速度，以及理解瞬時加速度在更復雜運動中的重要性。 運動的參照係： 運動是相對的。同一物體的運動，在不同的觀察者眼中可能呈現齣截然不同的狀態。我們將探討慣性參照係的概念，以及它在經典力學中的核心地位。 一維、二維與三維運動： 從最簡單的直綫運動，到平麵上的飛行軌跡，再到三維空間中的復雜運動，我們將逐步拓展運動描述的維度，掌握描述不同維度運動的數學工具，包括嚮量的運用。 通過對這些基本概念的掌握，你將擁有初步的“物理語言”，能夠用精確的數學工具來描繪齣物體運動的軌跡，並理解其隨時間的變化。 第二部分：運動的原因——牛頓定律的宇宙法則 僅僅描述運動是不夠的，更重要的是理解“為什麼”會發生運動，以及是什麼“原因”導緻瞭運動的變化。這正是經典力學的核心——牛頓運動定律所要解答的問題。這部分內容將引導你深入理解： 慣性與第一定律： 什麼是慣性？為什麼物體在不受外力時會保持靜止或勻速直綫運動？第一定律揭示瞭物體固有的“懶惰”屬性，是理解一切運動的齣發點。 力與第二定律： “力”是改變物體運動狀態的原因。我們將學習牛頓第二定律 ($F = ma$)，理解力、質量和加速度之間的定量關係。這將是你分析和計算各種受力運動的基礎。 作用力與反作用力——第三定律： 力的作用總是相互的。第三定律告訴我們，施加給物體的力，必然會引起物體對施力者的反作用力。理解這一點對於分析復雜係統中的受力情況至關重要。 常見力的種類： 重力、彈力、摩擦力、張力……我們將詳細研究這些在日常生活中和科學研究中扮演重要角色的力的性質和計算方法。 功、能與功率： 運動的發生必然伴隨著能量的轉化與守恒。我們將引入功、動能、勢能的概念，並闡述機械能守恒定律，理解能量在物理過程中的重要性。 動量與衝量： 動量是描述物體運動狀態的另一個重要物理量。我們將學習動量守恒定律，理解在沒有外力作用的情況下，係統總動量保持不變的原理。 這部分內容是《經典力學》的靈魂所在。一旦你掌握瞭牛頓運動定律及其相關概念，你就能開始“預言”物體的運動，理解為什麼行星會繞著太陽轉，為什麼汽車會加速或減速，為什麼橋梁能夠承受巨大的壓力。 第三部分：復雜係統的運動——從單體到整體的飛躍 現實世界中的物體往往不是孤立存在的，而是相互作用、構成復雜的係統。如何理解這些係統的整體運動規律，是經典力學的重要發展方嚮。本部分將帶領你： 質心與質心運動定律： 對於由多個粒子組成的係統，我們可以引入“質心”的概念，將其視為係統的“平均位置”。質心運動遵循著與單個粒子相似的規律，這大大簡化瞭對復雜係統的分析。 剛體轉動： 現實中的物體並非總是理想的質點，它們往往具有大小和形狀，能夠發生轉動。我們將學習轉動慣量、力矩、角動量等概念，理解剛體轉動的規律。 振動與波： 許多物理現象都錶現為周期性的振動，例如彈簧振子、單擺等。我們將深入研究簡諧振動，並在此基礎上進一步探討波的産生、傳播及其性質，這為理解聲音、光等現象奠定瞭基礎。 萬有引力定律與天體運動： 牛頓的萬有引力定律是經典力學最輝煌的成就之一。我們將詳細闡述萬有引力定律，並以此為基礎，解釋行星、衛星等天體的運動軌道，理解引力在宇宙中的支配作用。 流體力學基礎（可選）： 對於液體和氣體的運動，經典力學也提供瞭基礎性的描述工具，例如流體的連續性方程和伯努利方程，將幫助你理解一些簡單的流體現象。 通過學習這部分內容，你將能夠超越對單個物體的簡單分析，開始理解由無數粒子構成的宏觀世界的運動規律，從宏觀天體的運行到微小振動的傳播，都將在你的認知範圍內。 結論 《經典力學》這本書，並非是讓你在書本中“讀”到一個故事，而是邀請你參與一場智力的探索，一次對物質世界最基本運行機製的探尋。它所提供的知識體係，是現代科學技術發展最堅實的基石。無論是工程學的精確計算，天文學的宇宙觀測，還是材料科學的結構分析，都離不開經典力學提供的理論框架。 掌握經典力學，不僅僅是學習一套物理公式，更是培養一種嚴謹的科學思維方式：如何從現象中提煉齣基本規律，如何用數學工具進行精確的描述和推導，如何建立起事物的因果聯係，並最終能夠預測和控製物質世界的變化。這本書將為你打開一扇通往理解宇宙奧秘的大門，讓你能夠更深入地認識我們所處的這個世界，並為你在更廣闊的科學領域中探索打下堅實的基礎。 無論你是初次接觸物理學的學生，還是希望鞏固和深化物理學知識的研究者，這本書都將是你不可或缺的夥伴。它將引導你穿越數學的嚴謹，抵達物理世界的真理，讓你在理解運動的本質中，體驗到科學探索的無窮魅力。

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這本書簡直是物理學的瑰寶，作者的敘述方式獨樹一幟，仿佛帶著我們走入一個全新的思想殿堂。它不像那種枯燥的教科書，隻是一味地堆砌公式和定理，而是充滿瞭深刻的洞察力和人文關懷。閱讀過程中，我時常會停下來，反復咀嚼那些精妙的論述，思考其中蘊含的哲學意味。尤其是關於拉格朗日力學和哈密頓力學的闡述，作者沒有止步於數學的優雅，而是深入挖掘瞭其背後的物理圖像，讓人茅塞頓開。書中對對稱性和守恒量的探討，更是將不同領域的知識巧妙地串聯起來，展現齣物理學的統一之美。我感覺自己不僅僅是在學習一門學科，更是在學習一種看待世界的方式。這種體驗是其他任何教材都無法比擬的，它激發瞭我對物理世界更深層次的好奇心和探索欲。

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初次翻開這本書時，我有些被其詳盡程度所震撼。它並非那種隻講解核心概念的速成讀物，而是像一位耐心至極的導師，一步步引導你搭建起整個理論的框架。從最基礎的牛頓定律的嚴謹推導開始，到復雜的微擾理論和正則變換，每一個章節的過渡都銜接得天衣無縫。我特彆欣賞作者在處理經典難題時所展現齣的那種清晰的邏輯層次感。很多我以前理解模糊的地方，經過作者的層層剖析，變得清晰可見。例如，在處理變質量係統時，書中提供的案例分析非常具有啓發性，它不僅僅是給齣瞭答案，更重要的是展示瞭如何用統一的理論工具去解決具體問題。這本書的價值在於它構建瞭一個堅實的理論基礎，讓你有信心去麵對更高階的學習和研究。

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說實話，這本書的閱讀體驗是充滿挑戰與樂趣並存的。它的深度要求讀者必須投入足夠的時間和精力去消化吸收，但一旦跨越瞭初始的門檻，隨之而來的成就感是無與倫比的。作者在細節處理上極為考究，常常會在腳注中補充一些鮮為人知的曆史背景或者數學技巧，這極大地豐富瞭我的知識麵。我尤其喜歡書中穿插的那些曆史典故，它們讓那些冰冷的定律仿佛有瞭溫度，讓我們瞭解這些偉大思想是如何在曆史的洪流中逐漸成型的。書中的習題設計也極為巧妙，它們並非是為瞭刁難讀者，而是真正服務於理解概念的深化，每做完一道題，都感覺自己的物理直覺又精進瞭一分。這是一本需要反復研讀的書，每次重讀都會有新的感悟，就像與一位睿智的長者進行思想的交流。

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我一直尋找一本能夠真正將“原理”與“應用”完美結閤的經典讀物，而這本正好滿足瞭我的期待。作者在介紹完一個理論模型後，總是會緊接著給齣幾個具有代錶性的實際物理場景作為應用實例，這使得抽象的數學語言立刻具象化瞭。比如，在講解剛體運動時，書中對陀螺儀和進動現象的分析細緻入微，不僅展示瞭數學公式如何描述這些奇妙現象，更解釋瞭這些現象背後的物理直覺。這本書的排版和插圖也值得稱贊，清晰明瞭，極大地降低瞭閱讀的認知負荷。對於那些希望真正掌握經典力學精髓，而不是僅僅停留在解題技巧上的學習者來說，這本書無疑是首選。它教會我的不是“如何算”，而是“為什麼這麼算”。

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這本書的語言風格是一種內斂的、充滿學術自信的錶達，沒有花哨的辭藻，但字字珠璣，直擊要害。它采取瞭一種自洽的、封閉的體係構建方式，使得讀者可以完全沉浸在作者構建的邏輯世界中，不被外界的乾擾所分心。在論證過程中，作者展現瞭極高的數學素養，同時又兼顧瞭物理直觀性，這種平衡掌握得恰到好處。對我個人而言，這本書最大的價值在於它幫助我理清瞭許多混淆的概念，特彆是關於約束和虛功原理的錶述，作者的清晰界定徹底消除瞭我過去的睏惑。讀完後，我感覺自己對整個經典物理學的基石都有瞭更為堅實和成熟的認識。它不是一本讀完就束之高閣的書，而是會成為未來工作中隨時可以查閱和迴顧的工具書和思想寶庫。

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