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☆☆☆☆☆

出版者:高等教育

作者:周衍柏

出品人:

页数:371

译者:

出版时间:1986-3

价格:15.20元

装帧:平装

isbn号码:9787040013177

丛书系列:

图书标签:

物理
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具体描述

《理论力学教程》是编者根据1979年版《理论力学教程》修订增补而成的，但第二版订正了初版的若干错误与不妥之处，改写了个别是章节，增删了某些习题，对分析力学部分作了充实，力求适应当前教学的需要。

《经典力学：从牛顿到拉格朗日》概述《经典力学：从牛顿到拉格朗日》是一部深入探索经典力学核心概念和发展脉络的学术专著。本书并非简单罗列物理定律，而是以一种历史演进和理论升华的视角，追溯了人类认识物质运动规律的伟大历程。从宏观天体运行到微观粒子行为，从简单的直线运动到复杂的振动系统，经典力学奠定了现代物理学的基础，并深刻影响了工程技术、天文学、甚至哲学等多个领域。本书旨在为读者构建一个完整、严谨且富于洞察力的经典力学知识体系，激发对物理世界奥秘的探索热情。内容深度与广度本书的编写遵循由浅入深、循序渐进的原则，力求覆盖经典力学最核心、最基础但也最精髓的部分。第一部分：运动的描述与牛顿定律运动学基础：章节从运动学开始，详细介绍了描述物体运动的基本概念，包括位置、位移、速度、加速度等。本书强调了坐标系的选择对于运动描述的重要性，并引入了矢量在物理学中的强大作用。读者将学习如何利用数学工具，如微分和积分，来精确地分析物体的运动轨迹，理解瞬时速度与平均速度、瞬时加速度与平均加速度的区别。此外，还会探讨常见的直线运动和曲线运动的分析方法，例如匀变速直线运动、圆周运动等。牛顿运动定律：紧接着，本书深入阐述了经典力学的三大基石——牛顿运动定律。第一定律（惯性定律）揭示了力的概念及其作用，即物体维持其运动状态（静止或匀速直线运动）的固有属性。第二定律（加速度定律）则定量地描述了力、质量与加速度之间的关系 ($F=ma$)，这是解决绝大多数力学问题的核心公式。本书会通过大量实例，包括平面内的受力分析、斜面上的运动、以及涉及摩擦力、弹力等常见力的情境，帮助读者熟练运用牛顿第二定律进行分析。第三定律（作用力与反作用力定律）则强调了力的相互性，即任何作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。对这三大定律的透彻理解，是掌握后续更复杂理论的前提。第二部分：功、能与动量——守恒律的优雅功与能：在牛顿定律的基础上，本书引入了功和能的概念。功被定义为力在位移方向上的累积效应，而能则被视为物体做功的本领。本书将详细讲解动能、势能（包括重力势能、弹性势能等）以及机械能的概念。更重要的是，本书着重阐述了机械能守恒定律，即在只有保守力做功的情况下，物体的总机械能保持不变。这一定律的引入，为解决涉及能量转化的问题提供了强大而简洁的工具，避免了繁琐的受力分析。动量与冲量：动量，作为描述物体运动状态的另一个重要物理量（$p=mv$），以及与之相关的冲量概念，被引入来处理碰撞、爆炸等瞬时相互作用的问题。本书将深入探讨动量守恒定律，指出在没有外力作用的孤立系统中，总动量保持不变。动量守恒定律的普遍适用性，使其成为分析多体相互作用的有力武器。能量守恒定律的推广：本书还将讨论能量守恒定律的普遍形式，它不仅包括机械能，还涵盖了热能、化学能等多种形式的能量，表明能量在转化过程中总量保持不变。第三部分：多体系统与振动——从简到繁的拓展质心与转动：当研究由多个质点组成的系统时，质心概念的引入极大地简化了问题。本书会详细介绍质心的定义、运动规律以及它在描述多体系统整体运动中的作用。同时，本书也将触及转动动力学的基础，包括角速度、角加速度、力矩等概念，以及转动惯量在描述物体转动惯性中的作用。角动量守恒：类似于线动量守恒，角动量守恒定律在描述旋转物体的运动时同样至关重要。本书将阐述其概念及其在天体运动、舞蹈演员旋转等现象中的应用。振动与波——简谐振动：振动是自然界中普遍存在的运动形式。本书将重点分析最基本也是最重要的振动形式——简谐振动（SHM）。通过对弹簧振子、单摆等典型系统的分析，读者将深刻理解简谐振动的特点，包括周期、频率、振幅、相位等参数，以及相关的能量关系。简谐振动是理解更复杂振动和波现象的基础。第四部分：分析力学——从牛顿到拉格朗日与哈密顿变分原理与最小作用量原理：本部分是本书的理论高潮。本书将介绍分析力学的思想，特别是以虚功原理和最小作用量原理为核心的力学表述。这些原理以一种更抽象、更普适的方式来描述物理规律，能够超越牛顿力学的局限，适用于更广泛的物理场景。拉格朗日力学：基于拉格朗日量（动能减去势能），本书将推导出拉格朗日方程。拉格朗日方程是一种更为简洁和优美的动力学方程，它不直接涉及力的概念，而是通过能量来描述系统的运动。本书将展示如何利用拉格朗日方程来解决各种复杂的力学问题，尤其是在使用广义坐标时，其优势更为突出。哈密顿力学（初步）：作为拉格朗日力学的进一步发展，本书还将初步介绍哈密顿力学的概念。哈密顿力学引入了相空间和正则变量，提供了一种更加对称和更适合与量子力学等现代物理理论衔接的描述方式。理论方法与教学特色《经典力学：从牛顿到拉格朗日》的编写不仅仅是知识的传递，更注重培养读者的科学思维和解决问题的能力。逻辑严谨性：全书的论证过程力求逻辑严密，概念清晰，从基本公理出发，逐步推导出各种定理和结论，避免跳跃和模糊。数学工具的融合：本书将数学工具（如微积分、矢量分析）自然地融入到物理概念的讲解中，而非生硬地堆砌公式。读者将体会到数学是描述和理解物理世界不可或缺的语言。丰富的例题与习题：为了帮助读者巩固理解，每章都配有精心设计的例题，从简单到复杂，覆盖了各种典型问题。书末的习题集则提供了进一步练习的机会，其中部分习题具有挑战性，旨在激发读者的独立思考能力。理论联系实际：在讲解抽象概念的同时，本书也穿插了大量与实际生活、工程技术、天体物理等相关的实例，使读者能够真切感受到经典力学在现实世界中的广泛应用。历史视角：通过对力学发展历史的回顾，本书不仅仅是知识的传授，更是在展现人类智慧的进步。读者可以了解到不同科学家（如牛顿、欧拉、拉格朗日、哈密顿等）的贡献，以及他们如何一步步构建起宏伟的经典力学大厦。目标读者本书适合于高等院校物理学、工程学、天文学等相关专业的本科生、研究生，以及对经典力学有深入学习需求的科研人员和工程师。对于希望系统梳理和深化经典力学理解的自学者，本书也是极佳的选择。结语《经典力学：从牛顿到拉格朗日》旨在提供一个全面、深入且富有启发性的经典力学学习体验。本书相信，通过对这些基础物理原理的深刻理解，读者不仅能掌握解决力学问题的能力，更能培养严谨的科学思维，为进一步探索更广阔的物理世界打下坚实的基础。经典力学是人类文明的宝贵财富，掌握它，就是掌握了理解物质世界运动规律的钥匙。

作者简介

目录信息

绪论
第一章质点力学
1．1 运动的描述方法
（1）参考系与坐标系
（2）运动学方程与轨道
（3）位移、速度和加速度
1．2 速度、加速度的分量表示式
（1）直角坐标系
（2）极坐标系
（3）切向加速度与法向加速度
1．3 平动参考系
（1）绝对速度、相对速度与牵连速度
（2）绝对加速度、相对加速度与牵连加速度
1．4 质点运动定律
（1）牛顿运动定律
（2）相对性原理
1．5 质点运动微分方程
（1）运动微分方程的建立
（2）运动微分方程的解
1．6 非惯性系动力学（一）
（1）在加速平动参考系中的运动
（2）惯性力
1．7 功与能
（1）功和功率
（2）能
（3）保守力、非保守力与耗散力
（4）势能
1．8 质点动力学的基本定理与基本守恒定律
（1）动量定理与动量守恒定律
（2）力矩与动量矩（角动量）
（3）动量矩（角动量）定理与动量矩（角动量）守恒定律
（4）动能定理与机械能守恒定律
（5）势能曲线
1．9 有心力
（1）有心力的基本性质
（2）轨道微分方程——比耐公式
（3）平方反比引力——行星的运动
（4）开普勒定律
（5）宇宙速度和宇宙航行
（6）圆形轨道的稳定性
（7）平方反比斥力——a粒子的散射
小结
补充例题
思考题
习题
第二章质点组力学
2．1 质点组
（1）质点组的内力和外力
（2）质心
2．2 动量定理与动量守恒定律
（1）动量定理
（2）质心运动定理
（3）动量守恒定律
2．3 动量矩定理与动量矩守恒定律
（1）对固定点O的动量矩定理
（2）动量矩守恒定律
（3）对质心的动量矩定理
2．4 动能定理与机械能守恒定律
（1）质点组的动能定理
（2）机械能守恒定律
（3）柯尼希定理
（4）对质心的动能定理
2．5 两体问题
2．6 质心坐标系与实验室坐标系
2．7 变质量物体的运动
（1）变质量物体的运动方程
（2）火箭
2．8 位力定理
小结
补充例题
思考题
习题
第三章刚体力学
3．1 刚体运动的分析
（1）描述刚体位置的独立变量
（2）刚体运动的分类
3．2 角速度矢量
（1）有限转动与无限小转动
（2）角速度矢量
3．3 欧拉角
（1）欧拉角
（2）欧拉运动学方程
3．4 刚体运动方程与平衡方程
（1）力系的简化
（2）刚体运动微分方程
（3）刚体平衡方程
3．5 转动惯量
（1）刚体的动量矩
（2）刚体的转动动能
（3）转动惯量
（4）惯量张量和惯量椭球
（5）惯量主轴及其求法
3．6 刚体的平动与绕固定轴的转动
（1）平动
（2）定轴转动
（3）轴上的附加压力
3．7 刚体的平面平行运动
（1）平面平行运动运动学
（2）转动瞬心
（3）平面平行运动动力学
（4）滚动摩擦
3．8 刚体绕固定点的转动
（1）定点转动运动学
（2）欧拉动力学方程
（3）机械能守恒定律
3．9 重刚体绕固定点转动的解
（1）几种可解情况
（2）欧拉一潘索情况
（3）拉格朗日一泊松情况
（4）高速转动物体的回转效应
3．10 拉莫尔进动
（1）拉莫尔频率
（2）核磁共振
小结
补充例题
思考题
习题
第四章转动参考系
4．1 平面转动参考系
4．2 空间转动参考系
4．3 非惯性系动力学（二）
（1）平面转动参考系
（2）空间转动参考系
（3）相对平衡
4．4 地球自转所产生的影响
（1）惯性离心力
（2）科里奥利力
4．5 傅科摆
小结
补充例题
思考题
习题
第五章分析力学
5．1 约束与广义坐标
（1）约束的概念和分类
（2）广义坐标
5．2 虚功原理
（1）实位移与虚位移
（2）理想约束
（3）虚功原理
（4）拉格朗日未定乘数与约束力
5．3 拉格朗日方程
（1）基本形式的拉格朗日方程
（2）保守系的拉格朗日方程
（3）循环积分
（4）能量积分
（5）拉格朗日方程的应用
（6）冲击运动的拉格朗日方程
（7）不完整约束
5．4 小振动
（1）保守系在广义坐标系中的平衡方程
（2）多自由度力学体系的小振动
（3）简正坐标
5．5 哈密顿正则方程
（1）勒让德变换
（2）正则方程
（3）能量积分与循环积分
5．6 泊松括号与泊松定理
（1）泊松括号
（2）泊松定理
5．7 哈密顿原理
（1）变分运算的几个法则
（2）哈密顿原理
5．8 正则变换
（1）正则变换的目的和条件
（2）几种不同形式的正则变换
（3）正则变换的关键
5．9 哈密顿一雅可比理论
（1）哈密顿一雅可比偏微分方程
（2）分离变量法
5．10 相积分与角变数
5．11 刘维尔定理
小结
补充例题
思考题
习题
附录主要参考书目
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

我本科上课便用的这本书，从头至尾研读了几遍，习题也老老实实做了一遍，所以有点发言权。我们同学中当时流行哥德斯坦的经典力学，不论复印影印，几乎人手一本，大家都很不屑于周先生的书，且一致地引用网上的评论称其过时。此书成书年代确实比较早，而且分析力学部分内...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

阅读体验方面，这本书的排版质量绝对是顶级的，这对于需要长时间盯着公式和文字阅读的理工科学生来说至关重要。字体选择适中，公式的编号和引用清晰明了，即使在复杂的推导过程中，眼睛也不会轻易迷失方向。更值得称赞的是，这本书在“对偶性”和“守恒量”的阐述上，展现出了极高的数学素养和物理洞察力。作者巧妙地将诺特定理融入到对哈密顿力学的讲解中，使得能量守恒、动量守恒等概念不再是孤立的结论，而是系统结构内在对称性的自然体现。这种由内而外的讲解方式，极大地提升了理论的“美感”。我个人认为，理论力学的美感很大程度上来源于其数学框架的优雅性，而这本书完美地捕捉并传达了这一点。它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心雕琢的艺术品，每一次翻阅都能发现新的韵味和更深层次的理解，让人由衷地感到智力上的愉悦。

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上很多力学教材的通病是内容过于陈旧，或者跟不上现代物理学对基础要求的发展。但《理论力学教程》在这方面做得非常出色，它成功地在保留经典理论的深刻性的同时，融入了现代分析方法的精髓。尤其是在讨论非完整约束系统时，作者并没有采用过于简化的处理方式，而是引入了更具通用性的微分几何语言来描述约束，这对于有志于从事高级理论物理或控制理论研究的读者来说，提供了宝贵的视角。全书的语言风格非常严谨而富有节奏感，每一个句子似乎都经过了深思熟虑，没有一句废话。在对比牛顿力学、拉格朗日力学和哈密顿力学这三大体系时，它清晰地勾勒出了它们各自的优势和适用范围，帮助读者构建起一个完整的、分层的力学知识体系。这本书的编写水平，已经超越了一般的教学材料，更像是一部体系化的知识总结和方法论的提炼，是系统学习理论力学的必备典籍。

评分☆☆☆☆☆

这本《理论力学教程》简直是为我们这种初学者量身打造的，书里的内容编排得极其用心。刚接触理论力学时，那些抽象的概念和复杂的数学公式简直让人望而生畏，感觉像是面对一堵高墙。但是，这本书的作者似乎深谙我们的痛点，从最基础的刚体运动学讲起，循序渐进地引入了牛顿定律在不同参考系下的应用，比如惯性力和科里奥利力，讲得深入浅出。尤其让我印象深刻的是，每章后面都会附带大量的例题和习题，而且这些习题的难度设置非常合理，从基础的计算到复杂的系统分析都有覆盖。我特别喜欢它对物理图像的强调，而不是一味地推导公式。比如在讲解虚功原理时，它会用非常直观的方式去解释为什么“虚功为零”在各种情况下都成立，而不是冷冰冰的数学推导。这本书的排版清晰，图示丰富，很多难以理解的运动过程，通过书中的插图一下子就清晰明了了。对于自学的人来说，这本书的详尽解析简直是福音，可以说，它为我构建起扎实的理论力学基础打下了坚实的基础，让我对这门学科从最初的畏惧转为了浓厚的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度令人称奇，它绝不是那种只停留在基础力学层面上的入门读物，而是一部真正意义上的“教程”。它对分析力学中的核心概念，比如约束力的处理、广义坐标的选择，有着非常深刻的见解和独到的阐述角度。我特别欣赏它在章节安排上的逻辑性，知识点之间环环相扣，没有丝毫的松散。比如，它在引入达朗贝尔原理之后，紧接着就水到渠成地过渡到了欧拉-拉格朗日方程的推导，整个逻辑链条严丝合缝，让人感觉每一步推导都是必然的。更难能可贵的是，它对一些高级主题的介绍也做到了恰到好处的平衡。比如，对刚体动力学中欧拉方程的讲解，既保证了推导的严谨性，又通过大量的空间转动矩阵和四元数的应用实例，降低了实际操作的难度。对于需要进行深入研究的学生而言，这本书提供的参考价值极高，它为我们铺设了一条通往更前沿的理论力学分支的坚实阶梯，是案头常备的参考书目。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前尝试过好几本经典教材，但都因为过于注重理论的完备性而显得晦涩难懂，读起来像是啃硬骨头。然而，这本《理论力学教程》给我的感觉截然不同，它更像是一位经验丰富的导师，在耐心地引导你探索力学世界的奥秘。它的叙事风格非常流畅自然，大量运用了工程实例来佐证理论的实际意义。比如在处理振动问题时，它不仅详细推导了单自由度和多自由度系统的微分方程，还结合了桥梁结构或机械设备中的实际共振现象进行分析，这使得抽象的数学模型瞬间变得有血有肉起来。作者在对拉格朗日方程和哈密顿正则方程的介绍上也下足了功夫，处理方式显得非常巧妙。它没有急于展示最终的复杂形式，而是先从变分原理的角度来“说服”读者为什么需要引入这些更优化的描述方法。对于我们这些未来打算从事机械设计或航天领域的人来说，这种从物理直觉到数学形式的过渡方式，无疑比直接抛出方程要有效得多。这本书的价值在于，它不仅教会了我们“如何解题”，更重要的是教会了我们“如何思考”力学问题。

评分☆☆☆☆☆

没有非完整约束的Lagrange乘子之后的内容，这样的书居然也能用来当教材，国内的物理教材是真的编的差。

评分☆☆☆☆☆

其实学的是新版的，啊，不过讲的确实不错，不用听课都能明白~

评分☆☆☆☆☆

牛顿力学部分写的国内第一

评分☆☆☆☆☆

其实学的是新版的，啊，不过讲的确实不错，不用听课都能明白~

评分☆☆☆☆☆

痛苦的记忆