第一章 导论 1
1-1力学简史 1
1-2力学与自然界的普遍性定律 1
1-3力学的分类 2
1-4力学与其他科学的关系 2
摘要 3
第二章 运动学 4
2-1坐标系与标准坐标系 4
2-2欧几里得空间 5
2-3向量的定义及向量算术中的基本定律 6
2-4向量的加法 6
2-5向量的减法 7
2-6向量的乘法 7
2-7向量与向量的内乘 7
2-8向量与向量的外乘 8
2-9向量的除法 9
2-10坐标系与单位向量 9
2-11三个向量的乘法 11
2-12向量分析与直角坐标变换 11
2-13并矢式或二级张量 12
2-14时间 14
2-15速度 15
2-16速度的相加与刚体尺和绝对时间的意义 16
2-17加速度 18
2-18圆周运动 20
2-19加速度的加减 20
2-20速端曲线 21
摘要 23
习题 23
第三章 力与质量——物体的运动三定律 28
3-1引言 28
3-2第一运动定律 29
3-3第一运动定律与时间的量度 30
3-4第二运动定律 31
3-5第二运动定律与质量量度之一 31
3-6第三运动定律 33
3-7第三运动定律与质量量度之二 34
3-8力量的种类 34
3-9力的合成与分解;叠加原理与质量量度之三 36
3-10力的作用与反作用 38
3-11万有引力 39
3-12卡文迪什的实验 39
3-13惯性质量与引力质量 40
3-14物体的重量与伽利略的斜塔实验 41
3-15弹性弦伸长后的弹力及胡克定律 42
3-16可变质量的运动 43
3-17力学的基本单位 44
3-18量纲分析 45
摘要 46
习题 46
第四章 功与能 47
4-1引言 47
4-2功的定义 47
4-3功的量纲和单位 48
4-4功率 49
4-5几种功的例子 49
4-6功的图示 51
4-7力场 53
4-8力函数 53
4-9保守力系、有旋度的力系与耗散力系 55
4-10能 56
4-11位能 56
4-12位能的梯度与直角坐标变换 57
4-13动能 58
4-14能量不灭定理与能量不灭定律 58
摘要 61
习题 61
第五章 质点静力学 64
5-1质点静力学的问题 64
5-2质点在一个或两个力作用之下的静止 64
5-3质点在三个力作用之下的静止:拉密定理 64
5-4质点在n(n〉3)个力作用之下的静止 65
5-5两个物体间的反作用 67
5-6摩擦力 68
摘要 75
习题 75
第六章 质点组静力学 79
6-1外力与内力 79
6-2质点组静止的条件 80
6-3质点组静力学的第一平衡定理 80
6-4力矩 81
6-5质点组静力学的第二平衡定理 82
6-6线多边形质点的静止 83
6-7力量图 85
6-8线多边形上同重量质点的静止 86
6-9绳索的静止 87
6-10绕在杆上的绳子 87
6-11悬桥 90
6-12悬链线 91
6-13有弹性绳子在重力场中的静止 94
摘要 98
习题 98
第七章 刚体静力学 102
7-1物体的刚性 102
7-2刚体的位移 102
7-3刚体位移定理的分析证明 103
7-4刚体的静止 105
7-5力的可传性 106
7-6同平面力的合成 106
7-7物体的重心 109
7-8几种物体的重心 111
7-9在重力场中举高一刚体所做的功 113
7-10力偶及力偶矩 114
7-11力偶的图示 115
7-12作用在刚体上的力系与其等值的力量及力偶 116
7-13刚体在一力系作用之下呈平衡状态的普通条件 117
7-14同平面力作用在刚体上的平衡 118
7-15框架 126
7-16轻框架的平衡状态 127
7-17应力简图 128
7-18正有刚性的、轻的立体框架 129
7-19过有刚性的、轻的框架 130
7-20作用在刚体杆上的力量 131
7-21重框架的静止 131
摘要 131
习题 132
第八章 虚功原理与物体平衡的种类 140
8-1力量在平衡状态中位移物体所做的功 140
8-2虚功原理 141
8-3完整的力体系 142
8-4完整系与拉格朗日不定乘子 143
8-5非完整的约束 144
8-6虚功原理与摩擦力 150
8-7物体平衡的种类 151
8-8平衡种类的算学区别 152
8-9位能与平衡种类的关系;多自由度的力体系 154
摘要 156
习题 157
第九章 质点组动力学 160
9-1动力学的问题 160
9-2力体系质量中心的运动 161
9-3动量及角动量不灭定理 163
9-4力体系的动能量 164
9-5冲力 167
9-6可变质量的运动方程式及其应用 168
9-7弹性的碰撞 171
9-8最大压缩的片刻同压缩及恢复冲力 171
9-9压缩冲量与恢复冲量的关系 171
9-10物体与一固定表面的碰撞 172
9-11自由物体的互撞 174
摘要 178
习题 178
第十章 质点在一条直线上的运动 182
10-1质点的运动方程式 182
10-2重力场内的自由落体 183
10-3物体在斜面上的滑动 184
10-4阿特伍德机 187
10-5物体在阻尼介质中的运动 191
10-6阻尼的自由落体 192
10-7物体在引力场中的运动 194
10-8射弹自地面到月球及无穷远所需的速度 197
10-9其他行星表面上的重力常数与逃逸速度 198
10-10简谐运动 198
10-11受阻谐和振动 200
10-12强迫谐和振动 203
10-13普通保守力场 204
10-14等时降落轨迹 207
摘要 208
习题 209
第十一章 曲线运动 214
11-1坐标系的变换 214
11-2平面的极坐标 214
11-3空间的球极坐标 216
11-4地球的转动在重力常数上所生的影响 218
11-5物体在一不光滑的斜面上的滑动 219
11-6射弹在地面上真空中的运动 221
11-7介质的阻力作用在射弹上所生的影响 224
11-8勒让德的阻力定律 225
11-9膛外弹道学概要 227
11-10约束运动 229
11-11约束运动与能量不灭定理 230
11-12单摆 231
11-13圆滚摆 234
11-14三度空间中的等时降落轨迹 236
11-15物体沿着一条螺旋线在重力作用之下的滑动 238
11-16球摆 239
摘要 240
习题 241
第十二章 有心力 247
12-1有心力的定义 247
12-2物体在有心力场中的运动方程式 247
12-3角动量不灭定理 248
12-4能量不灭定理 248
12-5物体在平面内的运动 249
12-6面积速度积分的几何解释 249
12-7规定物体轨道的微分方程 250
12-8从物体的轨道求出有心力的定律,及从有心力的定律规定物体的轨道 251
12-9谐有心力场 251
12-10开普勒的行星运动三定律及万有引力的发现 253
12-11物体在万有引力场中的运动:运动轨道 254
12-12能量不灭定理与运动的种类 255
12-13三种运动中坐标与时间的关系 256
12-14开普勒方程式 258
12-15椭圆运动的周期 259
12-16双曲线运动中类似开普勒方程式的几何证明 259
12-17开普勒方程式解法之一:偏近点角的偏心度e的级数 261
12-18行星坐标的级数 262
12-19开普勒方程式解法之二:偏近点角及行星坐标的傅里叶级数 264
12-20开普勒方程式解法之三:图解法 266
12-21物体间与距离平方成反比的斥力 267
12-22二体问题 268
12-23二体在以质量中心作标准坐标系中的运动 270
12-24二体的相对运动 271
12-25开普勒的第三定律及行星质量的计算 272
12-26多体问题及摄动的概念 273
摘要 275
习题 276
第十三章 刚体动力学 281
13-1刚体运动学概要 281
13-2刚体的有限转动 281
13-3刚体的角速度 282
13-4刚体的无限小转动与瞬时转动轴线 283
13-5运动的坐标系与牵连速度 284
13-6加速度与科里奥利定理 285
13-7欧拉角度 286
13-8刚体的角速度与欧拉角度的关系 287
13-9自由刚体在空间中的运动 288
13-10惯性并矢式 289
13-11惯性椭球与转动惯量 290
13-12回转椭球 291
13-13角动量与角速度的几何关系 292
13-14刚体的动能量及转动动能的时间微分率 292
13-15刚体绕着一固定轴线的转动 293
13-16永久转动轴线同自转动轴线 295
13-17刚体与一固定平面的平行运动 298
13-18刚体绕着一固定点的运动:欧拉的运动方程式 300
13-19一个刚体绕着一固定点的自由转动:欧拉的问题 300
13-20行星的转动 304
13-21拉格朗日的陀螺 306
13-22科瓦列夫斯基夫人的陀螺 310
13-23刚体的滚动运动 313
摘要 319
习题 320
第十四章 分析的动力学 326
14-1拉格朗日的广义坐标 326
14-2完整系的拉格朗日运动方程式 326
14-3保守的力体系 328
14-4能量不灭定理 329
14-5循环坐标与罗斯函数 336
14-6冲击运动的拉格朗日方程式 338
14-7拉格朗日的运动方程式与拉格朗日不定乘子 338
14-8非完整的力体系 341
14-9哈密顿的正则运动方程式 347
14-10正则变换 349
14-11泊松的括弧 353
14-12拉格朗日的括弧 355
14-13正则变换同泊松和拉格朗日括弧的关系 356
14-14哈密顿—雅可比偏微分方程:哈密顿的定理 357
14-15雅可比的定理 359
14-16哈密顿—雅可比理论与正则变换的关系 361
14-17保守系的哈密顿—雅可比偏微分方程 361
14-18哈密顿—雅可比偏微分方程的特性曲线 366
摘要 368
习题 368
第十五章 动力学的普通原理 373
15-1达朗贝尔的原理 373
15-2哈密顿的原理与最小作用量原理 374
15-3高斯的最小约束同赫兹的最小曲率原理 376
15-4阿佩尔的方程式 378
摘要 379
习题 379
附录 383
1中西名词对照表 383
2西中名词对照表 394