Physics for Scientists and Engineers, Volume 1, Chapters 1-22 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Brooks Cole

作者:Raymond A. Serway

出品人:

页数:736

译者:

出版时间:2009-7-30

价格:USD 255.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9781439048382

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 科学
• 工程学
• 大学教材
• 物理学教材
• 力学
• 热力学
• 电磁学
• 振动与波
• 现代物理学

《科学与工程物理学》卷一：力学与热学基础 本书概述： 《科学与工程物理学》卷一，涵盖了物理学的核心入门内容，专为对科学和工程领域充满热情的学生以及希望巩固物理学基础知识的专业人士而设计。本书系统地介绍了经典力学的基本原理，并深入探讨了热学和热力学的 fundamental concepts。通过清晰的讲解、丰富的实例以及精心设计的练习题，本书旨在帮助读者建立扎实的物理学思维框架，培养解决实际问题的能力。 核心内容与章节亮点： 卷一的内容围绕两个主要支柱展开：经典力学和热学与热力学。 第一部分：经典力学 这部分内容是理解宏观世界运行规律的基石。我们从最基本的概念入手，逐步深入到复杂的运动分析和相互作用。 运动学： 本部分首先建立描述物体运动的语言。我们将学习如何用位置、速度和加速度来量化运动，并分析直线运动和曲线运动的特点。直线运动中，我们将区分匀速和匀加速直线运动，理解位移、速度和加速度之间的数学关系。对于更复杂的二维和三维运动，例如抛体运动和圆周运动，我们将运用矢量分析来精确描述其轨迹和动力学特征，理解向心加速度和周期等概念。 牛顿运动定律： 这是经典力学的核心。我们将详细阐述牛顿第一、第二和第三定律，并深刻理解惯性、力、质量、加速度和作用力与反作用力的概念。通过大量的实例，如静止和运动的物体受力分析，我们将学会如何建立受力图，并运用牛顿第二定律（F=ma）来求解各种力学问题。从简单的滑块在平面上的运动，到更复杂的连接体问题，都将一一攻克。 功、能与能量守恒： 能量是物理学中最重要的概念之一。我们将学习功的定义，理解恒力做功和变力做功的区别，以及动能和势能（包括重力势能和弹性势能）的概念。在此基础上，我们将深入探讨机械能守恒定律，并理解其在分析无摩擦系统中的重要应用。此外，我们还将引入非保守力（如摩擦力）以及功-能定理，拓展能量分析的范畴。 动量守恒与碰撞： 动量是描述物体运动状态的另一个重要物理量。我们将学习动量的定义，并重点理解动量守恒定律。动量守恒在分析孤立系统中的相互作用，特别是碰撞问题时，显得尤为重要。我们将区分弹性碰撞和非弹性碰撞，并利用动量守恒和（在弹性碰撞中）能量守恒来解决各种碰撞场景下的问题，例如台球碰撞、粒子碰撞等。 转动： 在此基础上，我们将把讨论从直线运动扩展到转动运动。我们将引入力矩、角动量等概念，并阐述相应的转动定律。例如，我们将理解角速度、角加速度以及它们与线运动量之间的关系。我们将学习如何分析刚体的转动惯量，并运用牛顿第二定律的转动形式来解决绕固定轴转动的动力学问题。 万有引力： 本部分将聚焦于宇宙中最普遍的相互作用——引力。我们将学习牛顿的万有引力定律，理解引力的大小与质量和距离的关系。我们将应用万有引力定律来解释行星的运动、卫星的轨道以及天体的运行规律，并介绍开普勒定律。 第二部分：热学与热力学 这部分内容将带领我们进入微观世界的规律，以及能量在不同形式之间的转化和传递。 温度与热量： 我们将从宏观上定义温度，并理解其与物体内部分子平均动能的关系。我们将学习不同的温标（如摄氏、华氏和开尔文）以及它们之间的转换。热量的概念也将被清晰阐释，理解热量是能量传递的一种形式，以及比热容、热容等重要物理量。 热力学第一定律： 这是能量守恒定律在热力学中的应用。我们将学习内能的概念，以及热量、功和内能变化之间的关系。我们将分析恒压、恒容等过程中的热力学过程，并应用第一定律解决相关问题。 热力学第二定律： 这是一条关于自然过程方向性的 fundamental law。我们将学习熵的概念，并理解其与系统无序度的关系。第二定律的不同表述（如克劳修斯表述和开尔文-普朗克表述）将帮助我们理解热机效率的极限，以及不可逆过程的普遍性。 热传递： 我们将探讨热量在不同方式下的传递过程：传导、对流和辐射。我们将分析不同材料的导热性能，理解流体的对流运动，并介绍热辐射的本质和定律（如斯特藩-玻尔兹曼定律）。 学习价值： 《科学与工程物理学》卷一，通过对力学和热学基础知识的全面讲解，旨在： 1. 构建严谨的科学思维： 培养读者逻辑推理、抽象思维和数学建模的能力。 2. 掌握基础物理概念： 深刻理解和运用物理学中最核心的原理和定律。 3. 提升问题解决能力： 学习如何将物理原理应用于解决实际的工程和科学问题。 4. 夯实进阶学习基础： 为后续学习更高级的物理学课程（如电磁学、光学、近代物理等）打下坚实的基础。 本书适合所有希望深入理解我们所处物理世界的读者，无论您是未来的科学家、工程师，还是仅仅对自然规律充满好奇的探索者。

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