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1矢量与运动学1

1.1简介2

1.2矢量2

1.3矢量代数3

1.4矢量乘法4

1.5矢量的分量8

1.6基矢量11

1.7位置矢量r和位移12

1.8速度和加速度14

1.9运动方程的形式解18

1.10再论矢量对时间的导数22

1.11平面极坐标中的运动26

注释1.1近似法36

注释1.2泰勒级数37

注释1.3一些常见函数的级数展开38

注释1.4微分39

注释1.5有效数字与实验不确定度41

习题41

2牛顿定律47

2.1简介48

2.2牛顿力学与近代物理48

2.3牛顿定律49

2.4牛顿第一定律与惯性系统51

2.5牛顿第二定律51

2.6牛顿第三定律55

2.7基本单位和物理标准59

2.8量纲代数63

2.9牛顿定律的应用64

2.10采用极坐标的动力学72

习题77

3力和运动方程81

3.1简介82

3.2物理的基本力82

3.3引力83

3.4一些唯象力89

3.5漫谈微分方程95

3.6黏性力98

3.7胡克定律与简谐运动102

注释3.1球壳的引力107

习题110

4动量115

4.1简介116

4.2质点系动力学116

4.3质心119

4.4质心坐标系124

4.5动量守恒130

4.6动量关系再述和冲量131

4.7动量和质量流136

4.8火箭运动138

4.9动量流与力143

4.10动量通量145

注释4.1二维与三维物体的质心151

习题155

5能量161

5.1简介162

5.2积分一维运动方程162

5.3功与能量166

5.4机械能守恒179

5.5势能182

5.6势能可以告诉我们的力185

5.7能量图185

5.8非保守力187

5.9能量守恒与理想气体定律189

5.10守恒定律192

5.11全球能量的使用194

注释5.1摆周期的修正199

注释5.2力、势能和矢量算符？200

习题205

6动力学专题211

6.1简介212

6.2束缚系统的小振动212

6.3稳定性217

6.4简正模219

6.5碰撞与守恒律225

习题233

7角动量和定轴转动239

7.1简介240

7.2质点的角动量241

7.3定轴转动245

7.4力矩250

7.5力矩和角动量252

7.6定轴转动的动力学260

7.7摆动和定轴转动262

7.8含有平动和转动的运动267

7.9动能定理与转动273

7.10玻尔原子277

注释7.1沙勒定理280

注释7.2定轴转动的动力学小结282

习题282

8刚体运动291

8.1简介292

8.2角速度和角动量的矢量性质292

8.3回转仪300

8.4刚体运动示例304

8.5角动量守恒310

8.6刚体转动与惯量张量312

8.7刚体动力学专题320

注释8.1有限与无限小转动329

注释8.2再论回转仪331

习题337

9非惯性系和惯性力341

9.1简介342

9.2伽利略变换342

9.3匀加速系344

9.4等效原理347

9.5转动坐标系中的物理356

注释9.1等效原理与引力红移368

习题370

10有心力运动373

10.1简介374

10.2作为单体问题的有心力运动374

10.3有心力运动的普遍特征376

10.4能量方程与能量图379

10.5行星运动386

10.6关于行星运动的一些结论402

注释10.1轨道积分的计算403

注释10.2椭圆的性质405

习题407

11谐振子411

11.1简介412

11.2简谐运动：回顾412

11.3阻尼谐振子414

11.4受迫谐振子421

11.5暂态行为425

11.6时间响应与频率响应427

注释11.1复数430

注释11.2求解阻尼谐振子的运动方程431

注释11.3求解受迫谐振子的运动方程434

习题435

12狭义相对论439

12.1简介440

12.2牛顿物理可能的缺陷440

12.3迈克耳孙-莫雷实验442

12.4狭义相对论445

12.5变换447

12.6同时性与事件顺序450

12.7洛伦兹变换451

12.8相对论运动学454

12.9相对论的速度合成463

12.10多普勒效应466

12.11双生子悖论470

习题472

13相对论动力学477

13.1简介478

13.2相对论动量478

13.3相对论能量481

13.4相对论能量和动量的关系487

13.5光子：无质量粒子488

13.6爱因斯坦如何导出E＝mc2498

习题499

14时空物理503

14.1简介504

14.2矢量变换504

14.3时空中的世界线506

14.4时空中的一个不变量508

14.5四矢量509

14.6能量-动量四矢量512

14.7结语：广义相对论513

习题515

部分习题提示、线索和答案519

附录A各种物理和天文数据526

附录B希腊字母527

附录C SI词头528

索引529

译后记541