理論力學（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王月梅，曹詠弘 編

圖書標籤:

• 理論力學
• 力學
• 經典力學
• 物理學
• 高等教育
• 教材
• 大學教材
• 工程力學
• 第二版
• 清華大學齣版社

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111292845

版次：2

商品編碼：10134398

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 普通高等教育規劃教材

開本：16開

齣版時間：2010-02-01

用紙：膠版紙

頁數：444

字數：556000

正文語種：中文

內容簡介

　　《理論力學（第2版）》是根據教育部力學基礎課程教學指導分委員會《理論力學課程教學基本要求（A類）》編寫而成的。全書分靜力學、運動學、動力學三篇，在內容的選取上較好地處理瞭與大學物理的銜接問題。全書理論體係清晰，層次分明、重點突齣、難點分散。書中例題、習題不僅數量充足，還包括瞭易、中、難三個層次。在例題的分析中，既闡明瞭解題的思路和步驟，又注重瞭理論的應用和與工程實際的結閤，有較好的教學適用性。
　　《理論力學（第2版）》為高等學校機械、土建等專業的各個層次的理論力學教材和教學參考書，亦可供有關科技人員參考。

內頁插圖

目錄

第2版前言
第1版前言
緒論
第1篇 靜力學
第1章 靜力學基礎
1.1 靜力學的公理體係
1.2 力在坐標軸上的投影
1.3 力矩及其計算
1.4 力偶及其性質
1.5 約束與約束力
1.6 物體的受力分析和受力圖
思考題
習題A
習題B

第2章 力係的簡化
2.1 匯交力係的簡化
2.2 力偶係的簡化
2.3 空間一般力係的簡化
2.4 重心
思考題
習題A
習題B

第3章 力係的平衡條件及其應用
3.1 空間力係的平衡條件及其應用
3.2 平麵力係的平衡方程及其應用
3.3 靜定和靜不定問題的概念
3.4 剛體係統的平衡
3.5 平麵靜定桁架的內力分析
思考題
習題A
習題B

第4章 摩擦
4.1 滑動摩擦
4.2 摩擦角和自鎖現象
4.3 考慮摩擦時的平衡問題
4.4 滾動摩阻
思考題
習題A
習題B

第2篇 運動學
第5章 點的運動學
5.1 點的運動的矢量描述法
5.2 點的運動的直角坐標描述法
5.3 點的運動的自然描述法
5.4 點的運動的柱坐標描述法
思考題
習題

第6章 剛體的基本運動
6.1 剛體的平動
6.2 剛體的定軸轉動
6.3 以矢量錶示剛體的角速度和角加速度以矢積錶示點的速度和
加速度
思考題
習題A
習題B

第7章 點的復閤運動
7.1 復閤運動的基本概念
7.2 速度閤成定理
7.3 牽連運動為平動時的加速度閤成定理
7.4 牽連運動為轉動時的加速度閤成定理
思考題
習題A
習題B

第8章 剛體的平麵運動
8.1 剛體平麵運動概述和運動分解
8.2 平麵圖形上各點的速度分析
8.3 平麵圖形上各點的加速度分析
*8.4 剛體繞平行軸轉動的閤成
思考題
習題A
習題B

第9章 剛體的定點運動和一般運動
*9.1 剛體繞定點運動的運動方程歐拉定理
*9.2 剛體繞定點運動的角速度和角加速度
*9.3 繞定點運動的剛體上各點的速度和加速度
*9.4 剛體繞相交軸轉動的閤成
*9.5 剛體的一般運動
思考題
習題

第3篇 動力學
第10章 質點運動微分方程
10.1 牛頓運動定律
10.2 質點運動微分方程
10.3 質點動力學的兩類基本問題
10.4 質點在非慣性坐標係中的運動
思考題
習題

第11章 動量定理和動量矩定理
11.1 質點係的質量幾何性質
11.2 動量和動量矩
11.3 動量定理
11.4 矩心為定點的動量矩定理
11.5 剛體的定軸轉動微分方程
11.6 矩心為動點的動量矩定理
11.7 剛體的平麵運動微分方程
*11.8 變質量質點的運動微分方程
*11.9 陀螺運動的近似理論
思考題
習題A
習題B

第12章 動能定理
12.1 力的功
12.2 動能
12.3 動能定理
12.4 勢力場勢能機械能守恒定律
12.5 功率和功率方程
12.6 普遍定理的聯閤應用
思考題
習題A
習題B

第13章 達朗貝爾原理
13.1 達朗貝爾原理
13.2 剛體慣性力係的簡化
13.3 繞定軸轉動剛體的動約束力靜平衡和動平衡的概念
思考題
習題A
習題B

第14章 虛位移原理
14.1 約束和約束方程
14.2 自由度和廣義坐標
14.3 虛位移
14.4 理想約束
14.5 虛位移原理
14.6 以廣義坐標錶示的質點係的平衡條件
*14.7 質點係在勢力場中平衡的穩定性
思考題
習題A
習題B

第15章 拉格朗日方程
15.1 動力學普遍方程
15.2 拉格朗日方程
15.3 拉格朗日方程的首次積分
思考題
習題

第16章 碰撞
16.1 碰撞的特徵和恢復因數
16.2 研究碰撞運動的動力學普遍定理
16.3 兩球的正碰撞動能損失
*16.4 斜碰撞
16.5 碰撞衝量對繞定軸轉動剛體的作用撞擊中心
16.6 剛體碰撞問題舉例
思考題
習題A
習題B

第17章 機械振動基礎
17.1 單自由度係統的自由振動
17.2 單自由度係統的衰減振動
17.3 單自由度係統的強迫振動
17.4 隔振理論簡介
思考題
習題A
習題B

第18章 理論力學問題的計算機分析簡介
18.1 靜力學問題的計算機分析
18.2 運動學問題的計算機分析
18.3 動力學問題的計算機分析
習題

附錄
附錄A 矢量代數和矢量導數
附錄B
錶B-1 幾種常見的約束類型和約束力
錶B-2 簡單形狀均質物體的重心
錶B-3 簡單形狀均質物體的轉動慣量
習題答案
索引
參考文獻

精彩書摘

1.理論力學的研究對象
理論力學是研究物體機械運動一般規律的一門學科。所謂機械運動，是指物體在空間的位置隨時間的變化。例如日、月、星辰的運行，車輛、船隻的行駛，一切機器的運轉等，都是機械運動，平衡是指物體相對於慣性係保持靜止或勻速直綫運動的狀態（如相對地球處於靜止狀態），是機械運動的一種特殊形式。在多種多樣的運動形式中，機械運動是人們在日常生活和生産實踐中最常見、最普遍、也是最簡單的一種運動。而任何比較復雜的、比較高級的物質運動形式都與機械運動存在著或多或少的聯係。所以，理論力學的概念、規律和方法在一定程度上也被應用於自然科學的其他領域中，對它們的發展起瞭積極的作用。
物體的機械運動都服從某些一般規律，這些一般規律就是理論力學的研究對象。按照循序漸進的認識規律，本書分為靜力學、運動學和動力學三部分依次進行研究。靜力學主要研究力的基本性質、力係的簡化與力係的平衡條件；運動學是研究物體機械運動的幾何性質，而不涉及引起物體運動的物理原因；動力學則是研究物體的機械運動與所受力之間的關係。
理論力學屬於以牛頓定律為基礎的經典力學範疇。近代物理學韻發展說明瞭經典力學的局限性：經典力學僅適用於低速、宏觀物體的運動。當物體的速度接近於光速時，其運動應當用相對論力學來研究；當物體的大小接近於微觀粒子時，其運動應當用量子力學來研究。而對於速度遠低於光速的宏觀物體，由經典力學推得的結果具有足夠的精確度。工程技術中所處理的對象一般都是宏觀物體，而且其速度也遠低於光速，所以其力學問題仍以經典力學的定律為依據。因而經典力學至今仍有很大的實用意義，並且還在不斷地發展著。
2.理論力學的研究方法
任何一門科學由於研究對象的不同而有不同的研究方法，但是通過實踐而發現真理，又通過實踐而證實真理和發展真理，這是任何科學技術發展的正確途徑。理論力學的發展史也遵循著這一認識規律。概括地說，理論力學的研究方法是從對事物的觀察、實踐和科學實驗齣發，經過分析、綜閤歸納和抽象化，建立起力學模型，總結齣力學的最基本概念和規律；從基本規律齣發，利用數學推理演繹，得齣具有物理意義和實用意義的結論和定理，構成力學理論；然後再迴到實踐中去驗證理論的正確性，並在更高的水平上指導實踐，同時從這個過程中獲得新的材料、新的認識，再進一步完善和發展理論力學。
……

前言/序言

　 進入21世紀，科學技術的迅速發展和我國社會主義市場經濟對高等工科院校人纔培養提齣瞭更高的要求。本科的教學內容、課程體係改革要從整體人纔培養目標齣發，更新教學內容，優化課程體係。多年來作者一直進行理論力學課程改革的探索，最近又承擔瞭山西省21世紀高等教育教學改革項目“基礎課程教學中加強素質教育和培養創新意識的研究和實踐”。通過研究與實踐，對原理論力學教材（簡稱“原教材”——參考文獻1）進行瞭大膽的改革，主要錶現在以下幾個方麵：

　 1.靜力學是全新體係。原教材雖提高瞭一些概念的理論講授起點，但基本上是以力係為體係，即由簡單力係到一般力係，研究力係的簡化和平衡條件的應用。本教材是以內容的理論知識點為體係，全篇分為靜力學基礎、力係的簡化、力係的平衡條件及其應用和摩擦共四章，精煉瞭內容與體係，但在概念的敘述和例題的選擇與分析上力求通俗易懂，以適應一般工科院校的學生使用。

　 2.運動學中利用剛體位形的概念描述剛體的運動，但在剛體運動的分析方法上仍保留瞭一般教材（如原教材）的分析法，目的是突齣點和剛體兩個不同的力學模型，為復閤運動中牽連運動的分析奠定基礎，又為一般工科院校的學生所適用。

　 3.在運動分析中，加強瞭分析法的應用，使分析法與幾何法並重。

　 4.拓寬瞭內容的深廣度，如增加瞭剛體定點運動、一般運動、陀螺近似理論等內容，為學有餘力的同學創造深入學習的條件。

　 5.書中精煉瞭對點的運動學、普遍定理等與大學物理有關內容的敘述，加強瞭應用，較好地處理瞭與大學物理銜接的問題。

　 6.本書在例題的選擇和分析上注意瞭對學生工程意識和科學思維方法的培養。並以一題多解和提問的形式開發學生的思維，為學生探索新事物、培養創新能力奠定基礎。

　 7.本書保留瞭原教材中將動量定理和動量矩定理閤為一章的做法，並采用瞭力係簡化和動量係簡化相對應的寫法。

　 8.本書在內容的選取和章節的劃分上，注意瞭不同層次課程的選用，適於作高等工業學校機械、土建等專業各個層次的理論力學教材，亦可供其他專業和有關工程技術人員參考。

《經典力學導論：從牛頓定律到拉格朗日與哈密頓體係》 作者：[此處可填入一個假定的作者姓名，例如：張偉, 李強] 版本：第一版 齣版社：[此處可填入一個假定的齣版社名稱，例如：高等教育齣版社] --- 內容簡介 本書旨在為物理學、工程學及相關學科的本科高年級學生和研究生提供一套全麵且深入的經典力學教程。我們著重於構建堅實的理論基礎，並引導讀者從牛頓力學的基本原理齣發，逐步過渡到更抽象、更強大的分析力學框架，即拉格朗日力學和哈密頓力學。全書結構清晰，邏輯嚴密，不僅涵蓋瞭經典力學的核心內容，還融入瞭對物理思想發展曆程的深刻洞察。 第一部分：牛頓力學的基礎與擴展 本部分首先迴顧瞭經典力學的基石——牛頓運動定律。我們不滿足於簡單的公式復述，而是深入探討瞭慣性參考係、伽利略變換的局限性，並引入瞭更一般的坐標係描述。 第一章：運動學的迴顧與深化 詳細闡述瞭在笛卡爾坐標係下物體的運動描述，包括位置、速度和加速度的矢量性質。重點討論瞭圓周運動、簡諧振動（SHM）的精確解法，並引入瞭復變函數方法來簡化振動問題的求解過程。對角動量和角動量守恒定律進行瞭嚴格的數學推導，並將其應用於剛體運動的分析。 第二章：功、能與守恒定律 本章係統地闡述瞭功和能量的概念，特彆是保守力和非保守力對係統能量的影響。勢能的概念被提升到核心地位，用於描述係統在保守力場中的運動。我們詳細分析瞭中心力問題，包括行星運動的開普勒定律的精確推導，以及散射理論的基礎，利用拉比諾維奇的橢圓軌道參數方法進行深入講解。 第三章：受迫振動與綫性係統 針對實際工程問題，本章深入探討瞭包含阻尼和驅動力的振動係統。我們利用復數錶示法求解受迫振動的穩態解和瞬態解，詳盡分析瞭共振現象的物理機製、品質因數（Q值）的意義及其在物理係統中的應用。此外，還初步介紹瞭綫性係統的模態分析概念。 第四章：非慣性係中的動力學 為瞭處理加速或鏇轉參考係中的問題，本章係統介紹瞭科裏奧利力、離心力和歐拉力。對地球上的運動，如大氣環流和彈道計算，進行瞭具體的應用分析，展現瞭這些“假想力”在宏觀尺度物理現象中的重要作用。 第二部分：分析力學的核心——拉格朗日力學 在掌握瞭牛頓力學的基礎上，本書的第二部分將讀者引入分析力學的世界。拉格朗日力學以變分原理為基礎，提供瞭更為簡潔和普適的力學描述方法。 第五章：變分原理與歐拉-拉格朗日方程 本章從變分法的基本概念入手，如泛函、變分和泛函導數。我們嚴格推導瞭作用量（Action）的概念，並基於最小作用量原理（費馬原理的力學推廣）導齣瞭著名的歐拉-拉格朗日方程。本章強調瞭將物理規律轉化為變分原理的深刻意義。 第六章：約束係統的拉格朗日力學 詳細討論瞭如何處理復雜的幾何約束。引入瞭拉格朗日乘子法來處理完整約束，並闡述瞭如何選擇閤適的廣義坐標來消除或簡化約束方程。通過對雙擺、移動導軌上的質點等經典案例的詳細分析，鞏固讀者應用拉格朗日方程解決復雜動力學問題的能力。 第七章：守恒量與諾特定理 這是分析力學的核心亮點之一。本章係統介紹瞭“守恒量”在拉格朗日力學中的定義，並嚴格推導瞭諾特定理（Noether's Theorem）。我們通過具體的例子（如均勻空間中的平移不變性對應動量守恒，均勻時間下的不變性對應能量守恒）闡釋瞭對稱性與守恒量之間深刻的數學和物理聯係。 第八章：剛體動力學的新視角 利用拉格朗日量描述剛體運動，重新審視瞭歐拉角和歐拉方程。通過構建剛體的動能和勢能的拉格朗日量，導齣瞭運動方程，並對繞定點剛體的運動（如陀螺）進行瞭深入探討，展示瞭分析力學在處理復雜剛體係統時的優勢。 第三部分：哈密頓力學與理論物理的前沿 本部分將力學形式推嚮更高的抽象層次——哈密頓力學，這是連接經典力學與量子力學、統計力學的關鍵橋梁。 第九章：勒讓德變換與哈密頓力學 係統介紹如何通過勒讓德變換從拉格朗日量導齣哈密頓量。詳細分析瞭相空間（Phase Space）的概念，以及哈密頓方程作為一階微分方程組的結構。討論瞭係統的相軌跡、相體積和泊鬆括號的定義。 第十章：泊鬆括號與正則變換 深入探討泊鬆括號在哈密頓力學中的核心地位，闡明其與角動量守恒和守恒量的關係。接著，本書引入瞭正則變換理論，解釋瞭如何通過正則變換簡化哈密頓函數，使係統更容易求解。 第十一章：經典力學的進階主題 本章將理論力學應用於更前沿的領域。 1. 小振動近似與正則微擾論： 詳細分析瞭平衡點附近的微小擾動，引入瞭規範變換來解耦振動模式，為處理復雜分子振動和晶格振動奠定基礎。 2. 連續介質的力學描述： 簡要介紹瞭場的概念，如何將拉格朗日形式推廣到連續介質（如彈性體或流體）的描述，引入瞭場量和場方程的概念。 附錄 附錄包含瞭深入學習所需的數學工具，包括微積分基礎迴顧、矢量分析、綫性代數在力學中的應用，以及一個關於符號積分和數值解法的簡介，幫助讀者更好地掌握和應用所學知識。 --- 本書特點： 層次分明： 從基礎的牛頓力學平穩過渡到高級的哈密頓力學，保證瞭學習的連貫性。 強調數學嚴謹性： 詳細推導瞭核心定理，尤其是諾特定理和正則變換。 注重物理洞察： 通過分析守恒量、對稱性和相空間結構，培養讀者對物理規律本質的理解。 應用廣泛： 涵蓋瞭從行星運動到振動理論，再到連續介質理論的基礎，是進行後續專業學習的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格簡直就是一股清流，它帶著一種老派的、對真理的敬畏感。作者的語言組織，充滿瞭古典物理學的韻味，每一個論述都顯得擲地有聲，不帶一絲一毫的浮誇或迎閤。你很難在其中找到時下流行的那些“口語化”或“幽默化”的錶述，取而代之的是一種冷靜、客觀到近乎冷峻的敘事。這種風格對我來說是雙刃劍。一方麵，它保證瞭理論的純粹性，讓讀者能夠專注於物理世界的本質，避免被無關的修辭分散注意力；但另一方麵，對於那些習慣瞭現代交互式教學的讀者來說，這種略顯“高冷”的敘事方式，可能會造成一定的閱讀障礙，仿佛隔著一層厚厚的玻璃在觀察世界。我記得我嘗試用它來給一個剛接觸力學的朋友講解，結果他很快就因為跟不上那種深入骨髓的邏輯跳躍而感到挫敗。這本書更像是為那些已經有瞭一定物理直覺，渴望將知識體係推嚮極緻的進階學習者準備的。它不遷就你，而是要求你追趕它。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞這本書在概念演進脈絡上的梳理，它清晰地展示瞭從經典牛頓力學到分析力學這一哲學和數學上的飛躍是如何發生的。作者似乎非常注重曆史發展的邏輯性，總是在關鍵轉摺點上，清晰地指齣舊理論的局限性，以及新理論是如何突破這些限製的。例如，在闡述約束的概念時，從幾何約束到微分約束，再到更抽象的力學原理，層層遞進，讓人對“自由度”的理解達到瞭前所未有的深刻程度。這種對知識“來龍去脈”的關注，使得學習過程充滿瞭探索的樂趣，而不是枯燥的知識點記憶。然而，這種對體係完整性的追求，有時也使得全書的節奏略顯沉重。在處理某些較為基礎的剛體運動問題時，作者似乎更傾嚮於直接使用更一般的分析力學工具來求解，而非花費過多筆墨在直觀的矢量分析上。對於那些希望先通過直觀的力矢量和力矩概念來建立起對剛體動力學初步認知的讀者來說，可能會覺得“跳躍”得太快，少瞭些許必要的“拐杖”。總而言之，它是一本需要你付齣努力纔能完全領會其精髓的寶藏，但一旦掌握，其帶來的思維提升是其他教材難以比擬的。

評分☆☆☆☆☆

我必須得提到這本書在習題設計上的獨到之處。它們不僅僅是簡單的代數運算練習，很多題目都巧妙地融閤瞭實際工程背景或者更深層次的物理情境，讓人感覺自己不是在解一道孤立的數學題，而是在解決一個真實的物理難題。我個人特彆欣賞那些需要跨章節知識點整閤的綜閤題，它們強迫你去建立不同理論模塊之間的聯係，而不是孤立地看待角動量守恒或者能量原理。不過，我得坦白，有些習題的難度梯度設置得有點跳躍。前幾章的例題還算循序漸進，但一旦進入到非完整約束或者拉格朗日方程的高級應用階段，有些課後題的難度會像坐過山車一樣陡然上升，讓人措手不及。我曾經花瞭一個下午，在解決一道關於陀螺運動的習題上卡住，最後不得不查閱瞭大量的額外資料纔勉強得齣結果。雖然過程痛苦，但那種茅塞頓開的成就感是無與倫比的。這本書的價值就在於，它提供的知識點是“活的”，而不是靜止的公式堆砌，它激發瞭你主動探索的欲望，而不是僅僅滿足於被動接受。

評分☆☆☆☆☆

這套書的排版實在是太考究瞭，每一個公式、每一個圖示都仿佛經過瞭精心雕琢。光是看著這些印刷齣來的符號，就讓人忍不住想去深究背後的物理意義。不過，說實話，對於初學者來說，可能需要一些耐心去適應它這種略顯“學術化”的呈現方式。我記得有一次，我對著一個推導過程反復看瞭好幾遍，它那種嚴謹的邏輯鏈條，雖然最終豁然開朗，但過程中的那種“迷失感”確實是存在的。尤其是涉及到張量分析和廣義坐標變換那幾章，如果不是對基礎微積分和綫性代數有很紮實的功底，上手會比較吃力。但反過來說，正是這種不妥協的嚴謹性，讓它在後續的高級學習中成為瞭一本可靠的參考手冊。它不像某些教材那樣把復雜的步驟一筆帶過，而是把每一個細節都掰開瞭揉碎瞭講，隻是這個“揉碎”的過程對於心智不成熟的讀者來說，可能有點摺磨。不過，當你在查閱其他資料時，會發現這本書對概念的定義極其精確，這在麵對那些似是而非的描述時，提供瞭強有力的支撐。那種捧在手裏沉甸甸的感覺，也讓人覺得這不僅僅是一本書，更像是一件值得珍藏的工具。

評分☆☆☆☆☆

關於教材中對各種分析工具的引入和闡述，我覺得處理得非常巧妙，它沒有將數學工具視為額外的負擔，而是將其內化為物理理論的必然組成部分。比如，在引入哈密頓量和泊鬆括號時，作者並不是簡單地羅列公式，而是將它們置於相空間演化的宏大背景之下進行考察，從而凸顯瞭這種形式體係的優雅性和完備性。這種處理方式極大地拓寬瞭我對“力學”這個概念的理解邊界，讓我意識到，力學不僅僅是牛頓定律的應用，更是一種描述自然界運動的普適數學框架。不過，這種深度整閤也意味著對讀者的預備知識提齣瞭更高的要求。在講解變分原理時，雖然最終導齣瞭歐拉-拉格朗日方程，但中間涉及到的泛函微分的介紹顯得有些過於簡略，如果讀者對變分法的背景知識不熟悉，很容易在這個環節産生理解上的斷層。我個人認為，如果能在該部分增加一個更詳細的“數學工具箱”附錄，專門闡述這些高級分析手段的物理意義，將會對更廣泛的讀者群體更加友好。