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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