理论力学(下册)

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出版者:高等教育
作者:
出品人:
页数:402
译者:
出版时间:2000-3
价格:12.40元
装帧:
isbn号码:9787040059618
丛书系列:
图书标签:
  • 力学
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具体描述

《理论力学(下册)》 本书深入探讨了理论力学领域的核心概念与应用,是继《理论力学(上册)》之后的进阶读物。在“上册”的基础上,本书着重于拓展和深化对力学体系的理解,特别是那些在经典力学框架下更为精细和复杂的现象。 核心内容概述: 刚体动力学: 在“上册”对质点动力学进行充分介绍后,本册将重点转向对刚体运动的深入分析。我们将从欧拉方程出发,详细阐述刚体的角速度、角加速度、转动惯量张量等关键概念。对于三维刚体的复杂运动,如进动和章动,本书将提供系统性的分析方法和数学工具。其中包括对刚体绕固定轴转动、绕固定点的转动以及自由刚体运动的详尽讨论。惯性张量的概念及其在描述刚体运动中的作用将是本部分的重点,我们会探讨惯量主轴系的概念,并展示如何利用惯量张量来简化动力学方程的求解。 振动与波动: 振动和波动现象在物理世界中无处不在,从微观粒子到宏观结构,都表现出复杂的振动特性。本册将系统性地研究单自由度振动系统,包括自由振动、受迫振动和阻尼振动。我们将深入解析谐振子模型,并介绍其在各种物理系统中的应用,如弹簧-质量系统、LC电路等。此外,多自由度振动系统也将被详细讨论,特别是矩阵法在求解耦合振动问题中的应用,例如特征值和特征向量的求解,以及模态分析的概念。波动方程的推导及其在研究波的传播,如机械波和电磁波中的应用也将是本部分的重要内容。我们将探讨驻波、群速度、相速度以及波的干涉和衍射现象。 拉格朗日力学与哈密顿力学: 为了更高级地处理力学问题,特别是当引入广义坐标和守恒量时,拉格朗日方程和哈密顿方程提供了更为简洁和强大的分析框架。本册将详细介绍拉格朗日方程的推导过程,并阐述其优越性,特别是在处理约束系统和保守系统时。我们将探讨动能和势能的广义形式,以及拉格朗日量在守恒律中的作用,例如诺特定理的初步介绍。在此基础上,我们将引入哈密顿力学,讲解正则坐标、正则动量和哈密顿量的概念。泊松括号及其在描述系统演化中的作用也将被详细讨论。哈密顿-雅可比方程以及其与相空间几何的联系也将作为高级主题进行介绍。 相对论力学基础: 随着对高速运动和强引力场的深入研究,经典力学在某些领域显露出其局限性。本册将对狭义相对论力学进行介绍,包括洛伦兹变换、时空几何、相对论动量和能量。我们将探讨质量与能量的等效性(E=mc²),以及相对论力学在描述高速粒子运动中的重要性。虽然不深入探讨广义相对论,但会对引力与时空弯曲的基本思想进行初步的探讨,为读者搭建理解更复杂物理理论的桥梁。 流体力学初步: 流体的运动是许多工程和自然现象的关键。本册将对流体力学的基础概念进行介绍,包括理想流体和粘性流体。我们将探讨连续性方程和伯努利方程,并分析流体在各种情况下的运动状态,如层流和湍流。表面张力、粘滞性以及流体在管道中的流动也将被讨论。 学习价值与适用对象: 本书的目标是为学习者提供一个扎实而全面的理论力学知识体系,使其能够独立分析和解决复杂力学问题。通过对刚体动力学的深入理解,学生将能够分析机械系统的运动和稳定性;通过对振动与波动的研究,将能更好地理解许多物理现象的内在规律;而拉格朗日和哈密顿力学则为解决更抽象和普遍的力学问题提供了强大工具。相对论力学基础和流体力学初步则为读者打开了通往现代物理和工程领域的大门。 本书适合高等院校理工科专业本科生、研究生,以及需要深入理解理论力学原理的研究人员和工程师。具备“理论力学(上册)”或同等水平知识的学习者将能更好地掌握本书内容。本书注重理论的系统性与严谨性,辅以清晰的推导和适量的例题,旨在培养学习者严密的逻辑思维和解决实际问题的能力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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从阅读《理论力学(下册》的体验来说,我最大的感受是“系统性”的训练。这本书并没有孤立地讲解每一个概念,而是将它们有机地串联起来,形成一个完整的知识体系。我尤其注意到了书中对于“动力学”和“能量”之间关系的强调。通常我们学习动力学,会从牛顿第二定律入手,分析力和运动的关系,而能量的观点则提供了一个从另一个角度理解运动的视角。书中将动能、势能、功、功率等概念巧妙地结合起来,通过能量守恒定律来解决动力学问题,这不仅简化了计算,更深化了我对物理过程的理解。例如,在分析弹簧振子系统时,通过能量守恒,我们可以非常直观地得到振动的频率和振幅,而无需复杂的微分方程求解。这种将不同知识点融会贯通的能力,是这本书给我最大的启发。它让我明白,学习理论知识,不应仅仅停留在记忆和理解单个概念,更重要的是建立起知识之间的联系,形成一个完整的认知框架。

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《理论力学(下册》这本书,在我看来,更像是一次关于“抽象思维”的训练。它教我如何将现实世界的复杂运动,抽象成数学模型,并通过数学工具来分析和预测。我最深刻的体会来自书中对“振动理论”的讲解。从单自由度振动到多自由度振动,再到阻尼振动和受迫振动,作者循序渐进地引导我理解这些现象背后的数学规律。特别是关于“特征频率”和“模态分析”的概念,让我能够理解一个复杂系统是如何以多种不同的方式振动的,并且每种振动方式都有其特定的频率。书中通过对各种振动系统的分析,展现了理论力学在工程领域中的广泛应用,例如桥梁的抗震设计、建筑物的动力学分析等等。虽然阅读过程充满挑战,但每一次的理解和突破,都让我对理论力学这座知识的宝库充满了好奇和敬畏。

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《理论力学(下册》这本书,在某种程度上,也让我重新审视了“简化”在科学研究中的重要性。作者在处理复杂问题时,总是会先从最基本的模型开始,一步步地引入各种因素,让读者能够循序渐进地理解。我特别欣赏书中在分析相对运动时所采用的方法。当一个物体相对于另一个运动的物体进行运动时,如何准确地描述它的速度和加速度,这常常是初学者容易混淆的地方。书中通过清晰的向量关系式,将相对运动分解为绝对运动和牵连运动,然后将它们结合起来,得到了简洁而强大的数学表达式。这种“化繁为简”的思维方式,不仅仅适用于理论力学,在我看来,它是一种普适性的解决问题的方法论。当我看到书中将这种方法应用于分析飞行器的运动、船舶的航行,甚至地球的自转时,我深深地被理论力学的力量所折服。它让我看到,即使是最复杂的自然现象,也可能隐藏着简洁而优美的数学规律。

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《理论力学(下册》这本书,对我来说,更像是一次关于“理解”的深度探索。它没有给我直接的答案,而是给我提供了探索答案的工具和方法。我在学习过程中,最深的体会莫过于对“自由度”和“广义坐标”这两个概念的理解。刚开始接触时,觉得它们只是为了简化问题而引入的一些抽象概念,但随着我深入阅读,我才意识到它们是分析复杂机械系统运动的基石。通过将复杂的系统分解成若干个独立的自由度,并用更少的广义坐标来描述其运动状态,我们可以大大简化分析过程。这一点在处理多自由度振动系统时尤为明显。书中对于不同类型约束力的分析,也让我对现实世界中的各种机械结构有了更清晰的认识。那些看似简单的机械装置,背后都蕴含着复杂的力学原理。例如,在分析万向节的运动时,书中通过详细的几何推导和矢量分析,让我理解了为什么它能够在保持动力传输的同时,允许输入轴和输出轴之间存在角度变化。这种对细节的关注,以及将抽象数学工具应用于具体物理问题的能力,是我在这本书中最大的收获。

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我必须承认,《理论力学(下册》这本书的难度是存在的,它并非一本可以轻松“读完”的书。我经常需要反复阅读同一个章节,甚至同一段推导,才能勉强跟上作者的思路。然而,正是这种挑战,让我对学习本身有了更深的敬畏。书中对于刚体绕定轴转动的分析,是我花时间最多的部分之一。我花了相当长的时间去理解转动惯量是如何计算的,以及它在决定刚体运动状态时的重要性。尤其是涉及到变轴转动和欧拉方程的时候,我感觉自己像是进入了一个全新的数学和物理世界。作者通过引入“惯性张量”的概念,将复杂的张量运算巧妙地与物理意义联系起来,这对我来说是一种全新的学习体验。虽然我无法声称自己已经完全掌握了所有的细节,但至少,我能够开始理解那些复杂的运动轨迹是如何由力矩和惯性共同决定的。这本书也让我明白,科学的学习从来都不是一蹴而就的,它需要的是持之以恒的努力和不断的反思。

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当我合上《理论力学(下册》的最后一页时,我感到一种前所未有的充实感。这本书不仅仅是知识的传递,更是思维方式的塑造。我特别喜欢书中关于“惯性力”和“虚拟位移”的讲解。这些概念在处理非惯性系中的运动时,起到了至关重要的作用。通过引入惯性力,我们可以将非惯性系中的问题转化为惯性系中的问题来解决,从而运用牛顿定律。而虚拟位移原理,则提供了一种更为便捷的分析方法,它不依赖于时间的演化,而是直接从能量的角度来推导运动方程。书中大量的例题,详细地展示了这些方法的应用,让我深刻体会到理论力学工具的强大和灵活。这本书的阅读过程,是一次艰辛但极其有益的智力冒险,它让我不仅仅学会了理论力学,更学会了如何用科学的思维去观察和分析世界。

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说实话,在阅读《理论力学(下册》的过程中,我体验到了多次“豁然开朗”的感觉。这种感觉不是偶然出现的,而是作者精心设计的学习路径所带来的必然结果。我特别欣赏书中对“动量守恒”和“角动量守恒”的阐述。这些守恒定律,看似简单,但它们在解决各种物理问题时,却展现出了无与伦比的威力。例如,在分析碰撞问题时,动量守恒定律能够直接给出碰撞后的速度关系,而无需考虑碰撞过程中复杂的内力。同样,在分析刚体绕固定点的转动时,角动量守恒定律能够非常方便地描述系统的运动状态。书中通过大量的例子,展示了这些守恒定律在天体运动、粒子碰撞、机械系统中的应用,让我看到了理论力学知识的普适性和强大性。每一次成功地运用这些守恒定律解决问题,都给我带来了巨大的成就感,也让我对力学理论有了更深刻的认识。

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说实话,在翻开《理论力学(下册》之前,我对“理论力学”这个词汇本身就带有一丝畏惧感。我总觉得这会是一堆枯燥乏味的公式和定理堆砌而成,离我们日常生活的实际应用似乎很遥远。然而,这本书彻底颠覆了我之前的认知。作者以一种相当“亲切”的方式,将那些看似高深莫测的理论,通过生动形象的语言和贴合实际的例子,呈现在我们面前。我尤其喜欢书中对能量守恒原理的阐述,它不仅仅是一个抽象的数学公式,更是一种贯穿整个宇宙的普遍规律,从微观粒子的碰撞到宏观天体的运行,都能找到它的身影。当我看到书中将能量守恒巧妙地应用于分析振动系统、机械能的转化等问题时,我仿佛看到了一个统一的物理世界,而这本书就是开启这个世界的钥匙。此外,书中关于振动和波动的章节,也让我对自然界中普遍存在的周期性现象有了更深刻的理解。那些看似随机的振动,背后往往隐藏着深刻的数学规律。通过学习书中提供的分析方法,我学会了如何识别和描述这些振动,甚至预测它们的行为。虽然有些部分的推导过程确实需要反复研读,但我相信,这种深度思考的训练,正是理论力学最核心的价值所在,它教会我如何“思考”一个问题,而不是仅仅“知道”答案。

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《理论力学(下册》这本书,在我看来,是一次关于“严谨”的极致体现。书中的每一个公式、每一个定理,都经过了精密的推导和严谨的证明。我花了很多时间去理解这些推导过程,尤其是在“虚功原理”和“拉格朗日方程”的部分。这些概念对于我来说是全新的,它们提供了一种更为抽象和普遍的力学分析方法。虽然初读时可能会觉得有些晦涩难懂,但一旦我克服了最初的障碍,我便能体会到其强大之处。通过引入“拉格朗日量”这一概念,作者将问题的核心简化为对一个标量函数的分析,这极大地降低了分析复杂系统的难度。我尤其喜欢书中对应用拉格朗日方程解决多体系统振动问题的例题。这些例题不仅展示了该方法的优越性,也让我看到了理论力学在解决实际工程问题中的巨大潜力。这本书的阅读过程,让我深刻体会到,科学研究的进步,离不开严谨的态度和对细节的追求。

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我刚刚合上《理论力学(下册》的最后一页,内心涌动着一种复杂的情感,既有终于攻克难关的释然,更有对知识海洋深邃奥秘的敬畏。这本书,在我看来,不仅仅是一本教材,更像是一场智力上的马拉松,考验着学习者的耐心、毅力和理解力。从最初的接触,我便被其严谨的逻辑和层层递进的结构所吸引。作者并没有简单地罗列公式和定理,而是通过大量的例题和详细的推导过程,引领读者一步步深入理解力学现象背后的本质。特别是关于刚体动力学的部分,那些复杂的运动状态和各种约束力的分析,着实让我花费了不少时间和精力去消化。但我发现,一旦我能够抓住核心概念,例如角动量守恒、转动惯量的概念在不同情境下的应用,很多看似棘手的问题便会豁然开朗。书中提供的插图和图示也起到了至关重要的作用,它们帮助我更直观地理解抽象的力学模型,例如在分析复杂机构运动时,清晰的受力图和运动轨迹图能极大地减轻我的认知负担。虽然阅读过程中也曾遇到过令我沮丧的时刻,感觉自己陷入了某个概念的泥潭,但每当我坚持下来,最终突破了那个瓶颈,那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书塑造了我解决复杂问题的能力,让我学会了如何将抽象的数学语言转化为对物理世界的深刻洞察,这对我未来的学习和工作都将是宝贵的财富。

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