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出版者:Wiley

作者:William F. Riley

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2006-02-24

价格:USD 132.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471705116

丛书系列:

图书标签:

• 材料力学
• 固体力学
• 材料科学
• 工程力学
• 结构力学
• 弹性力学
• 应力分析
• 变形分析
• 机械工程
• 工程材料

物理世界的万象：一场关于运动、力与结构的探索之旅 本书将带您深入探究一个宏大而迷人的领域：物理世界的万象。我们将穿越时空的维度，从微观粒子的跃动到宏观天体的运行，揭示支配宇宙万物运转的根本法则。这不是一本枯燥的公式堆砌，而是一场引人入胜的智力冒险，一次对自然奥秘的求索。 第一站：运动的语言——动力学与运动学 我们将从运动本身开始。想象一下，您正观看一场精彩的体育比赛，运动员的奔跑、跳跃，球的抛物线轨迹，车辆的加速与刹车。这一切都离不开运动学（Kinematics）的描述。我们会学习如何用精确的数学语言来描述物体的位置、速度和加速度，无论它们是在笔直的轨道上匀速前进，还是在复杂的三维空间中优雅地舞动。我们将掌握矢量分析的强大工具，理解瞬时速度与平均速度的区别，以及切向加速度和法向加速度各自的意义。 然而，运动的发生并非无中生有。是什么驱动着这些运动？答案就在动力学（Dynamics）之中。牛顿的三大运动定律是这段旅程的基石。我们将深入理解惯性的概念，认识到力的存在是改变物体运动状态的根本原因。从简单的受力分析，到复杂的动力学方程求解，我们将学会如何预测物体的运动轨迹，理解外力对物体运动的影响。我们将探讨动量守恒和能量守恒定律，这些颠覆性的原理不仅解释了碰撞的奥秘，也为我们理解更广泛的物理现象奠定了基础。从行星绕日的运行到原子内部的相互作用，这些守恒定律无处不在。 第二站：力的本质与相互作用——力学原理的深度解析 在探索运动的源头之后，我们将聚焦于力（Force）这一核心概念。力是宇宙中最基本的存在形式之一，它无处不在，塑造着我们周围的世界。我们将详细审视各种力，包括引力、电磁力、以及我们日常生活中接触到的推力、拉力、摩擦力、支持力等等。理解不同力的性质、方向和作用点，是进行准确物理分析的关键。 我们将深入研究静力学（Statics），研究物体在不受外力作用或合外力为零时所处的平衡状态。这对于工程师设计桥梁、建筑物，以及机械师维修设备至关重要。我们将学习力的分解与合成，理解力矩的概念，并掌握求解复杂静力学系统的平衡方程的方法。从悬索桥的受力分析到杠杆原理的应用，静力学揭示了结构稳定的奥秘。 第三站：能量的流转与转化——热力学与功 物理世界不仅仅是关于运动和力，更是一个充满能量转化与流动的舞台。热力学（Thermodynamics）将带领我们进入这个领域。我们将学习“功”的概念，理解当力作用在物体上并使其发生位移时，能量是如何传递的。从简单的能量守恒，到热力学第一定律（能量守恒在热学中的表现），我们将认识到能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式。 接着，我们将探索热力学第二定律，这是理解自然界过程方向性的关键。我们将认识到熵增的普遍趋势，理解为什么自然过程倾向于从有序走向无序，为什么我们无法制造出效率为100%的永动机。我们将探讨热量是如何传递的，了解传导、对流和辐射这三种基本传热方式，并理解它们在日常生活和工业生产中的广泛应用，从锅炉的加热到太阳能的利用。 第四站：波动的世界——声学与光学 我们所处的世界充满了各种波（Wave）。无论是悦耳的音乐，还是缤纷的色彩，抑或是传递信息的无线电波，都离不开波的传播。我们将深入研究声波的产生、传播和感知，理解声音的响度、音调和音色是如何形成的。我们将探讨驻波、共振等现象，并了解超声波和次声波的应用。 随后，我们将踏入光学（Optics）的奇妙领域。我们将学习光的直线传播、反射和折射的规律，理解透镜和镜子如何成像。从简单的放大镜到复杂的照相机和望远镜，光学原理的应用无处不在。我们将探索光的干涉和衍射现象，这些现象揭示了光的波动性，并为我们理解光盘上的彩虹色、肥皂泡的色彩提供了科学解释。 第五站：电磁的交织——电学与磁学 电与磁是物理世界中最基本、最深刻的相互作用之一。我们将从电学（Electricity）开始，理解电荷的性质、库仑定律和电场。我们将学习电压、电流和电阻的概念，并掌握欧姆定律。我们将探索电路的原理，理解串联和并联电路的区别，并学习如何设计和分析简单的电路。从家庭电路的供电到电子设备的运行，电学是现代社会不可或缺的基石。 紧接着，我们将步入磁学（Magnetism）的领域。我们将了解磁场的产生，磁体之间的相互作用，以及磁力线。我们将学习电生磁的现象，也就是电流如何产生磁场，这是发电机和电动机工作原理的关键。同时，我们也理解磁场如何影响电流，这便是电磁感应的奥秘，为我们提供了远距离输电和无线通信的可能性。电磁学将带领我们理解从指南针的工作原理到核磁共振成像的广阔应用。 第六站：宏观宇宙的脉动——天文学与引力 我们的视野将从微观拓展到宏观，进入天文学（Astronomy）的壮丽图景。我们将回顾牛顿万有引力定律，理解它是如何解释行星的运动，如何维系着恒星、星系乃至整个宇宙的结构。我们将探讨引力是如何塑造宇宙的，从月球对潮汐的影响到黑洞的形成。我们将了解引力波的存在，这是爱因斯坦广义相对论的预言，也是我们理解宇宙演化和极端天体事件的新窗口。 本书的价值： 本书旨在培养您对物理世界深刻而系统的理解。通过对各个分支领域的循序渐进的探讨，您将： 建立科学思维: 学习如何用严谨的逻辑和数学工具来分析和解决问题。 掌握核心概念: 深入理解物理学的基本原理和定律。 拓展应用视野: 认识到物理学在日常生活、科学技术和社会发展中的重要作用。 激发好奇心: 培养对未知世界的探索精神和求知欲。 无论您是初次接触物理学的学生，还是希望深化理解的爱好者，本书都将为您提供一次宝贵的学习体验，让您以全新的视角去观察、去理解我们所生活的这个充满奇迹的宇宙。

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这本书的排版和装帧简直是教科书界的灾难。封面设计得像二十年前的工程手册，配色沉闷得让人昏昏欲睡，没有任何吸引力。内页的字体选择也极其令人费解，正文部分明明有足够的空间留白，但印刷出来的文字却显得拥挤不堪，特别是那些复杂的公式和符号，经常挤在一起，看得人眼花缭乱，根本无法清晰分辨。更别提那些示意图了，质量粗糙得令人发指，很多关键的受力分析图模糊不清，箭头和标注也常常重叠，我花了大量时间去猜测作者到底想表达什么，而不是去理解力学原理本身。翻阅过程中，好几页纸的装订处已经开始松动，感觉这本书的耐用性堪忧，恐怕读不了几次就要散架了。这完全不符合一本需要反复查阅和演算的专业参考书应有的水准，让人感觉作者对自己的作品完全没有爱惜之情，只是为了应付出版任务草草了事。如果作者能把精力放在提升阅读体验上，这本书的价值至少能提高三成。

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这本书的叙述方式太过晦涩和跳跃，简直是在考验读者的智商和耐心。它似乎默认读者已经完全掌握了前置的基础知识，上来就直接抛出复杂的微分方程和张量分析，缺乏必要的铺垫和循序渐进的引导。很多核心概念的引入，比如应变能密度泛函的推导，作者只是轻描淡写地写了几步，中间的逻辑断裂点非常多，我不得不频繁地停下来，翻阅其他更基础的教材来填补这些知识空白。更让人抓狂的是，习题部分和理论讲解的关联性极差。讲解理论时描绘的理想化场景，到了习题里就突然冒出一些莫名其妙的边界条件或者奇异的几何形状，让人完全摸不着头脑，不知道该调用哪个公式。这本书更像是一个知识点的堆砌，而不是一个连贯的教学体系，阅读起来就像在迷宫里摸索，充满了挫败感。

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作为一本号称涵盖“材料力学”全貌的著作，它的深度和广度实在令人怀疑。很多在现代工程实践中至关重要的内容，比如疲劳寿命的最新预测模型，或者复合材料的非线性行为分析，这本书几乎只字不提，或者只是以脚注的形式一笔带过。它似乎停留在上个世纪中叶的知识体系中，对于如何处理现代高精度仿真（FEA）中常见的输入参数，它也给不出任何有指导意义的讨论。我本来期望这本书能提供一些前沿的洞察，或者至少能帮助我理解如何将经典理论应用到复杂工程问题中，结果发现它更像是一个对基础概念的机械性重复。对于一个寻求将理论应用于实际的工程师来说，这本书提供的工具箱里装的都是些生锈的老工具，急需更新换代。

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这本书的写作风格呈现出一种令人难以忍受的、居高临下的学术傲慢感。作者似乎认为读者应该自然而然地领悟他所有精妙的推导过程，因此省略了大量本应详细阐述的物理意义层面的解释。当一个公式出现时，我们通常需要知道这个项代表什么物理量，它在实际受力过程中扮演什么角色，但这本书中，很多变量的引入就像是凭空出现的魔术。例如，在推导扭转梁的应力分布时，对于弹性模量和剪切模量之间关系的引入，作者只是简单地给出了一个关系式，却没有花时间去阐述这个关系在微观尺度上是如何产生的，这使得我对该关系缺乏深刻的内化理解。整体阅读体验下来，我感觉自己像是一个被动的信息接收者，而不是一个主动的知识探索者，这对于学习一门强调空间想象力和物理直觉的学科来说，是致命的缺陷。

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本书的习题设置简直是一场灾难，完全脱离了实际工程应用的场景，更像是数学系学生为了应付考试而设计的逻辑游戏。每一道题都设置了极其繁琐的计算步骤，要求精确到小数点后四五位，但计算出来的结果往往与现实世界的工程容许误差相去甚远，完全没有工程上的直观意义。更糟糕的是，很多题目的数据输入简直是信手拈来，完全不考虑材料的真实取值范围或者结构尺寸的合理性，让人怀疑出题人是否真正接触过实际的结构设计。我花了大量时间在毫无意义的代数变形和数字运算上，而不是真正理解为什么这个结构会以这种方式失效。如果目的是训练学生进行精确的手算，这本书是合格的，但如果目的是培养工程师的工程直觉和判断力，那它完全是误人子弟。

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