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第一部分 力学、热学、声学1

1 单位、物理量及向量1

1-1 绪言1

1-2 标准与单位2

1-3 单位的一致性及变换4

1-4 准确度及有效位数6

1-5 向量与向量加法8

1-6 向量的分量11

1-7 单位向量14

1-8 向量乘积15

问题19

习题21

2 质点的平衡23

2-1 绪言23

2-2 力23

2-3 平衡、牛顿的第一运动定律26

2-4 对牛顿第一运动定律的讨论28

2-5 牛顿的第三运动定律29

2-6 理想模型31

2-7 质点的平衡32

2-8 摩擦37

问题42

习题43

3 直线运动49

3-1 运动49

3-2 平均速度49

3-3 瞬时速度51

3-4 平均与瞬时加速度53

3-5 等加速直线运动57

3-6 由积分求速度及座标60

3-7 自由落体62

3-8 相对速度65

问题67

习题69

4 牛顿的第二定律、重力75

4-1 绪言75

4-2 牛顿的第二定律、质量75

4-3 单位制79

4-4 牛顿的万有引力定律81

4-5 质量和重量83

4-6 牛顿的第二定律之应用86

问题95

习题97

5 平面运动105

5-1 平面运动105

5-2 平均速度与瞬时速度105

5-3 平均加速度和瞬时加速度107

5-4 加速度的分量108

5-5 抛射体运动111

5-6 圆周运动119

5-7 向心力121

5-8 铅直圆周上的运动125

5-9 卫星之运动128

5-10 地球自转对g的影响132

5-11 相对速度135

问题137

习题139

6 功和能量145

6-1 功145

6-2 变力之功148

6-3 功和动能152

6-4 重力位能154

6-5 弹性位能161

6-6 保守力与耗散力164

6-7 内力之功166

6-8 内位能167

6-9 功率168

6-10 功率与速率169

6-11 质量与能量170

问题172

习题173

7 冲量与动量179

7-1 冲量与动量179

7-2 动量守恒184

7-3 碰撞186

7-4 非弹性碰撞187

7-5 弹性碰撞189

7-6 反冲193

7-7 质心194

7-8 火箭的推进196

7-9 推广199

问题200

习题207

8-1 力矩209

8 平衡与力矩209

8-2 平衡的第二条件210

8-3 重心214

8-4 力偶217

8-5 力矩向量218

问题218

习题219

9-2 角速度225

9-1 绪言225

9 转动225

9-3 角加速度227

9-4 等角加速度转动228

9-5 角速度、角加速度与线速度、线加速度的关系229

9-6 转动动能、转动惯量231

9-7 转动惯量的计算234

9-8 转动之功及功率237

9-9 力矩和角加速度238

9-10 绕移动轴的转动242

9-11 平行轴定理243

9-12 角动量及角冲量245

9-13 角动量的守恒246

9-14 角量之向量表示法250

9-15 线性运动与角运动的比较254

问题254

习题255

10 弹性263

10-1 应力263

10-2 应变266

10-3 弹性与塑性267

10-4 弹性模量269

10-5 力常数273

问题274

习题275

11-1 绪言279

11 周期运动279

11-2 弹性回复力280

11-3 基本观念280

11-4 简谐运动的方程式281

11-5 参考圆290

11-6 悬挂在弹簧下端物体之运动293

11-7 角谐运动294

11-8 单摆295

11-9 复摆297

问题298

习题299

12 流体静力学305

12-1 密度305

12-2 流体中的压力306

12-3 压力计308

12-4 抽机（泵）311

12-5 阿基米得原理312

12-6 作用於水坝之力315

12-7 表面张力316

12-8 表面膜两边的压力差319

12-9 接触角及毛细现象321

问题323

习题325

13 流体动力学329

13-1 绪言329

13-2 连续性的方程式330

13-3 白努利方程式331

13-4 白努利方程式的应用333

13-5 黏滞性338

13-6 帕醉定律341

13-7 司托克士定律343

13-8 雷诺数344

问题346

习题347

14-1 温度的观念351

14 温度与膨胀351

14-2 温度计353

14-3 温标的制定355

14-4 摄氏、阮氏和华氏温标357

14-5 热膨胀358

14-6 热应力362

问题363

习题364

15-1 热传递369

15 热量369

15-2 热量370

15-3 热容量371

15-4 比热的实验值374

15-5 相转变376

15-6 例题380

问题382

习题383

16-1 传导387

16 热的传递387

16-2 径向热流392

16-3 对流393

16-4 辐射396

16-5 史特凡-波子曼定律397

16-6 理想辐射体398

问题399

习题401

17 物质的热性质405

17-1 状态方程式405

17-2 理想气体406

17-3 理想气体的PVT面411

17-4 真实物质的PVT面412

17-5 相图415

17-6 三相点与临界点416

17-7 汽压419

17-8 湿度420

17-9 气泡室421

问题422

习题423

18 热力学第一定律427

18-1 热力学之功与能427

18-2 体积变化时的功428

18-3 体积变化时的热量429

18-4 热力学第一定律431

18-5 绝热过程433

18-6 等容过程434

18-7 等温过程434

18-8 等压过程435

18-9 节流过程436

18-10 第一定律的微分型式437

18-11 理想气体的内能437

18-12 理想气体的热容量438

18-13 理想气体的绝热过程441

问题444

习题445

19 热力学第二定律449

19-1 热机449

19-2 内燃机451

19-3 蒸汽机453

19-4 发冷机454

19-5 热力学第二定律455

19-6 卡诺循环458

19-7 克氏温标463

19-8 绝对零度465

19-9 熵465

19-10 熵与第二定律468

19-11 能量的变换470

问题471

习题473

20-1 物质的分子理论475

20 物质的分子性质475

20-2 亚佛加厥数477

20-3 物性478

20-4 理想气体动力论479

20-5 气体的克分子热容量484

20-6 分子速率的测量486

20-7 晶体488

20-8 晶体的热容量490

问题491

习题492

21 机械波495

21-1 简介495

21-2 周期波496

21-3 波的数学表示法498

21-4 横波速率501

21-5 纵波之波速504

21-6 纵波的绝热特性507

21-7 水波509

问题511

习题513

22 振动物体515

22-1 弦的边界条件515

22-2 叠加与驻波517

22-3 两端固定弦的振动519

22-4 纵向驻波521

22-5 风琴管的振动523

22-6 棒及板的振动524

22-7 纵波的干涉525

22-8 共振526

问题527

习题528

23 声的现象531

23-1 声波531

23-2 强度534

23-3 强度及响度535

23-4 音色及音调536

23-5 音程及音阶538

23-6 拍540

23-7 都卜勒效应541

23-8 活塞的声波辐射546

23-9 声学现象的应用549

问题550

习题551

附录A 国际单位制555

附录B 常用之数学关系式559

附录C 希腊字母561

附录D 自然对数表563

附录E 元素周期表565

附录F 单位换算因素567

附录G 数值常数569

奇数习题答案571

索引577