基础力学(附勘误) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本书因注重观念的釐清，会于适当的章节里，指出古典力学中一些基本观念与定律缺失，并同时介绍因之衍生出来的近代力学中，处理这些基本问题的办法。这将是本书全书撰写所採取的主要架构与方式。综观全书，从浅而深，由简入繁，循序渐进。

　　本书针对大学理工科系的学生而编写。可用之作为纯粹力学-开启物理神秘殿堂的入门教科书，亦可引之作为自我修习，有助于增加了解力学的基础之参考书。事实上，即使理工科系的研究生，或资质较佳的高中学生，亦可取之作为参考书，对于一些物理观念的釐清，当有所助力裨益。

　　本书章节之间穿插许多例题，用以强化并巩固读者对观念与理论的了解及其应用能力。除了第一张序论之外，其他各章章末皆附有习题，读者如能于所附习题勤加习作，对于基础力学的融会贯通必将有如虎添翼支助。

经典力学：原理、方法与应用 一部全面、深入、面向现代工程与科学需求的经典力学教材 本书旨在为工程、物理学及相关交叉学科的学生提供一个坚实、系统的经典力学基础。内容涵盖了从最基本的运动学概念到复杂的拉格朗日与哈密顿力学体系，力求在严谨的数学描述与清晰的物理图像之间取得完美平衡。我们深知，力学是理解物质世界运动规律的基石，因此，本书不仅关注“如何解题”，更强调“如何思考”和“如何建立模型”。 全书结构精巧，逻辑递进严密，共分为四大核心板块，确保读者能够循序渐进地掌握经典力学的精髓。 --- 第一部分：静力学与运动学——构建直观的力与形感知 本部分聚焦于物体处于平衡状态或描述其运动规律的基础，为后续的动力学分析打下坚实的基础。 1. 基础概念与体系： 我们首先确立了力学研究的基本对象——质点和理想化刚体。详细阐述了力、位移、速度、加速度等基本物理量，并引入了矢量分析在力学问题中的重要性。特别强调了惯性系与非惯性系的概念区分，这是理解牛顿运动定律的前提。 2. 质点静力学： 深入剖析了力的平衡条件。从力的平行四边形法则、合力与分力，逐步过渡到三力汇交定理和任意力系的平衡方程（力的平衡与力矩的平衡）。引入了“约束”的概念，并详细讲解了如何正确地画出受力图（Free-Body Diagram, FBD），这是解决所有静力学和动力学问题的关键第一步。对各种常见约束（如光滑面、铰链、绳索）的约束力的处理进行了详尽的实例分析。 3. 刚体平衡与平面桁架分析： 将静力学的概念扩展到刚体系统。刚体平衡的六个独立平衡方程被系统地推导和应用。平面桁架的分析是本章的重点，详细介绍了结点法和截面法的适用条件、步骤与技巧。通过大量实际工程案例，展示了如何高效地求解复杂结构中的内力。 4. 运动学基础： 本章是连接静力学与动力学的桥梁。我们从描述运动的坐标系出发，细致区分了质点运动学和刚体运动学。 质点运动学： 重点讨论了直线运动、平面运动和空间运动，包括速度和加速度的描述，以及运动学方程（如匀加速直线运动公式）的推导与应用。 刚体运动学： 引入了刚体的基本运动形式——平动、转动和平面运动。对角位移、角速度、角加速度进行了严谨的定义。尤其着重分析了瞬心理论在平面运动分析中的应用，以及欧拉角在描述空间转动中的重要性。 --- 第二部分：动力学——揭示运动的内在原因 此部分是全书的核心，围绕牛顿定律展开，系统地阐述了力如何导致运动状态的改变。 5. 质点动力学：牛顿定律的应用： 这是动力学的基石。详细阐述了牛顿第一、第二、第三定律的物理意义及其适用范围。第二定律 ($oldsymbol{F} = moldsymbol{a}$) 的矢量形式和分量形式被反复强调。 典型受力分析： 针对重力、弹力、摩擦力（静摩擦与动摩擦）、离心力、科里奥利力等常见作用力，给出了精确的数学模型和应用场景。 曲线运动动力学： 引入了自然坐标系（切向和法向加速度）来处理曲线运动问题，如斜坡上的运动、圆周运动（如过山车、卫星轨道基础）。 6. 功、能与动量原理： 为了解决那些仅凭牛顿定律难以处理的复杂动力学问题，本章引入了更强大的积分形式的动力学工具。 动量定理与冲量： 详细推导了动量定理，并将其应用于碰撞问题（包括弹性、非弹性碰撞）和变质量系统（如火箭推进）。 动能定理与功率： 功的定义、保守力和非保守力的区分，以及动能定理的推导和应用。通过功与能的关系，解决了许多涉及变力的动力学问题。 角动量定理： 对刚体和质点围绕固定轴或固定点转动的运动分析至关重要。详细探讨了冲量-动量定理（线性与角）的实际应用。 7. 刚体动力学： 将动力学原理扩展到具有形状和尺寸的物体。 刚体转动定律： 详细推导了牛顿第二定律在转动形式下的表达：$oldsymbol{M} = frac{doldsymbol{L}}{dt}$（或 $oldsymbol{M} = oldsymbol{I}oldsymbol{alpha}$）。 转动惯量： 系统的计算方法，包括平行轴定理（施泰纳定理）和垂直轴定理。 刚体绕固定轴转动： 结合了摩擦力矩（如轴承摩擦）的实际应用案例。 平面运动动力学： 结合了平动和转动，使用动能定理和角动量定理分析滚轮、摆锤等复杂机械系统的瞬时运动状态。 --- 第三部分：振动与波动——周期性运动的数学描述 本部分关注理想系统中的周期性运动，是理解从简单机械振动到更复杂物理现象的必要基础。 8. 振动学基础： 单自由度系统： 详细分析了无阻尼自由振动、有阻尼自由振动和受迫振动。重点讲解了特征方程、固有频率、阻尼比等核心参数。 共振现象： 深入分析了共振的物理机制、危害以及在工程设计中如何避免或利用共振。 复合系统与耦合振动： 引入了双自由度系统的概念，为后续接触拉格朗日力学打下基础。 --- 第四部分：解析力学——从原理到高级方法的飞跃 本部分将力学从基于力的直观描述提升到基于能量和广义坐标的抽象数学框架，是理论物理和高级工程分析的必备工具。 9. 虚功原理与达朗贝尔原理： 虚位移与虚功： 严谨定义了虚位移的概念，并推导了静力学的虚功原理，作为分析复杂约束系统平衡的强有力工具。 达朗贝尔原理： 将动力学问题转化为“等效静力学”问题。系统地推导了质点和刚体的达朗贝尔运动方程，为进入变分原理做准备。 10. 拉格朗日力学： 这是经典力学中最优雅的表述形式之一。 拉格朗日方程： 详细介绍拉格朗日函数 ($L=T-V$) 的构建，并完整推导了欧拉-拉格朗日方程。强调了广义坐标在简化问题描述上的巨大优势。 守恒定律： 利用诺特定理的简化形式，展示了拉格朗日力学如何自然地导出能量、动量和角动量守恒定律。 11. 哈密顿力学简介（选讲）： 作为解析力学的更高阶形式，本章简要介绍了向哈密顿体系的正则变换，包括哈密顿函数、正则方程，为读者理解量子力学中的经典极限奠定了数学和概念基础。 --- 本书特色与教学理念 1. 注重物理图像： 每一个数学公式的推导都紧密结合其背后的物理意义，避免生硬的数学演绎。 2. 强调建模能力： 大量包含真实工程背景的例题，引导学生将实际物理场景抽象为理想化的力学模型。 3. 清晰的数学工具： 向量代数、微积分在力学中的应用被穿插讲解，确保读者能够熟练运用所需的数学工具。 4. 层次分明的结构： 从宏观的静力平衡到微观的能量转换，再到抽象的解析力学，确保知识体系的完整性和连贯性。 本书不仅是学生掌握力学知识的优秀工具，更是未来工程师和科学家进行系统思维训练的有力伙伴。通过对本书内容的深入学习，读者将能够自信地分析和解决各种复杂的机械运动问题。

第一章 序论
第二章 力学导论
第三章 粒子运动学
第四章 粒子动力学
第五章 质心运动与线动量守恆
第六章 功、能量与能量守恆
第七章 基本转动运动学与动力学
第八章 刚体动力学与静力学
第九章 简谐运动
第十章 行星运动

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书时，其实对它的期望值并不高，感觉这类基础教材都是大同小异。但这本书的一些地方确实让我眼前一亮。比如，它在讲解概念时，常常会引用一些生活中的实际例子，或者一些经典物理实验的描述，这大大增强了知识的趣味性和可理解性，不像有些书那样干巴巴的公式堆砌。我特别印象深刻的是关于功和能的概念，书中不仅解释了动能、势能，还详细介绍了机械能守恒的条件以及在各种情况下的应用，还穿插了一些能量转化的例子，让我感觉物理学不仅仅是抽象的理论，而是与我们生活息息相关的。还有就是书中的图示，画得非常清晰，标注也很明确，尤其是受力分析图，总是能准确地画出所有力的方向和作用点，这对理解题意至关重要。我一直在努力克服自己对物理的畏难情绪，而这本书确实给了我很大的信心。虽然我还没有完全读完，但已经感觉受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

读了这本书，我感觉自己对物理的理解层次有了显著的提升。它不仅是一本教材，更像是一位循循善诱的老师。这本书的优点在于，它非常注重对概念的深入剖析，而不是简单地罗列公式。比如说，它在讲到“振动”这个概念时，不仅仅是给出了简谐振动的方程，还会深入分析其背后的物理机制，比如恢复力、惯性等因素是如何共同作用产生周期性运动的。而且，书中关于“能量”的论述也格外精彩，它从不同的角度阐述了能量的概念，包括动能、势能、内能等，并强调了能量守恒的普遍性。我特别喜欢它在讲解一些复杂概念时，会适当地引入一些数学工具，但又不会让数学成为学习的障碍，而是将数学作为理解物理现象的辅助手段。书中的一些拓展阅读内容也很有价值，能帮助我从更广阔的视野去认识力学。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大二的学生，因为专业需要，对力学知识有比较深入的学习需求。之前也翻阅过几本不同的力学教材，有的过于晦涩难懂，有的则流于表面。当拿到这本《基础力学（附勘误）》后，我发现它在内容深度和广度上都达到了一个比较好的平衡。它的理论体系构建得非常严谨，基础概念的定义清晰，推导过程也足够详细，没有跳跃性的思维。让我印象深刻的是，它在引入一些较难的概念时，会先从一个简单模型入手，逐步过渡到复杂情况，这样不容易造成理解上的断层。我尤其欣赏它在章节末尾提供的习题，类型多样，难度梯度也比较合理，有些题目甚至让我花了不少时间去思考，但解决后的成就感是巨大的。而且，书中明确提到了勘误，这在我看来是非常负责任的表现，说明作者在不断打磨教材，力求准确。我目前正在攻克惯性系和非惯性系的章节，感觉理解得比以前更透彻了。

评分☆☆☆☆☆

这本书我看了大概有三分之二了，总体感觉还是比较扎实的，尤其是在章节的编排上，循序渐进，对于我这种初学者来说，非常友好。从最基础的质点运动学开始，到刚体运动，再到能量和动量守恒，逻辑链条非常清晰。书中举例的那些例题，选得都很经典，而且解答过程详尽，很多关键步骤都给出了详细的解释，让我能理解为什么这么做，而不是死记硬背公式。比如在讲到牛顿第二定律的应用时，不仅有简单的受力分析，还涉及到了一些稍微复杂一些的联动问题，讲解都很到位。我尤其喜欢书中对于“参考系”这个概念的强调，这一点在很多同类书籍中可能一带而过，但这本书给了充分的篇幅去阐述，并且在后面的章节里反复应用，这对于我理解相对运动和惯性系/非惯性系非常有帮助。当然，我之前也看到有人提到这本书有勘误，虽然我目前还没遇到特别明显的问题，但知道有这个部分，感觉作者的态度是严谨的，并且愿意不断完善。我最期待的是后面的内容，比如振动和波的部分，听说讲得也很透彻，希望看完后能对力学有一个更全面、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它在教学方法上非常用心。我之前一直觉得力学知识抽象难懂，尤其是那些涉及矢量运算和坐标变换的部分，总是让我头疼。但这本书里，它不仅仅给出公式，还配有大量的示意图和动画（虽然书中是静态图，但能想象出动态效果），并且会用通俗易懂的语言解释这些公式的物理意义。例如，在讲到角动量守恒时，它就用花样滑冰运动员旋转时收放手臂的例子来解释，非常生动形象，瞬间就明白了其中的道理。还有就是，它在介绍一些经典实验时，会详细描述实验的原理、步骤和结果，并分析这些结果是如何支持理论的。这让我在学习理论的同时，也能感受到科学研究的魅力。我已经注意到书中提到的一些需要勘误的地方，这让我对这本书的质量有了更高的信心，因为作者愿意不断改进。