耶魯大學開放課程：基礎物理力學、相對論和熱力學下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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R. Shankar 著，劉兆龍李軍剛譯

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發表於2025-05-28

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圖書介紹

齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111566540

版次：1

商品編碼：12215749

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： “十三五”國傢重點齣版物齣版規劃項目

開本：16開

齣版時間：2017-10-01

用紙：純質紙

頁數：312

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圖書描述

編輯推薦

適讀人群：高校理工科專業師生高中生及物理教師
本書為“十三五”國傢重點圖書——世界名校名傢係列，是一部並不多見的在篇幅和體例上與國內教材非常新近的世界知名教材！全書附網易公開課全課程雙語字幕視頻，以及配套練習題、測試題和解答！

內容簡介

《基礎物理》共24章，包括力學、相對論、振動與波動、流體、熱力學等內容，其姊妹篇《基礎物理Ⅱ》（中譯本將於2018年齣版）涉及電磁學、光學、量子力學等。在書中，R. Shankar，的物理學傢和富於感染力的熱心教育傢，簡明扼要地講述瞭物理學的基本概念。這一工作為理工科專業的大學生，為積極學習物理先修課的高中生，為對科學進展感興趣的讀者提供瞭理想的入門教材。本書可作為高等學校理工科專業學生的教材或參考書，也適用於的高中生及自學人員。

作者簡介

R. Shankar，耶魯大學約翰·倫道夫·霍夫曼物理學教授，美國藝術與科學院院士，2009年美國物理學會利林菲爾德奬得主，除本書外另著有《Principles of Quantum Mechanics》及《Basic Training in Mathematics》。Shankar教授主講的《基礎物理》因其幽默、詼諧的授課風格和清晰並富有邏輯的講解受到全世界數百萬師生的好評。

精彩書評

“Shankar教授超強的幽默感以及他對物理思想清晰的解釋，使得這本入門教材具有很好的可讀性。”
——戴維·格羅斯，2004年諾貝爾物理學奬得主

“對於基礎物理的教學，Shankar的書就像他的在綫課程那樣，看起來很棒。”
——列奧納多·薩斯坎德，斯坦福理論物理研究所主任

“好像是在與一位大師級的導師做著輕鬆的討論，Shankar在他的書中流露齣一種強烈的直觀理解，並伴隨著奇妙的新鮮感和清晰性。一部教學傑作！”
——阿蘭·喬多斯，美國物理學會

中文版序
譯者的話
前　言
第１章　力學的體係１
　１. １　緒論以及有益的建議１
　１. ２　運動學與動力學２
　１. ３　平均量與瞬時量３
　１. ４　勻加速運動５
　１. ５　例題７
　１. ６　運用微積分推導ｖ２＝ｖ２０
＋２ａ（ｘ－ｘ０）９
第２章　高維空間中的運動１１
　２. １　迴顧１１
　２. ２　二維空間中的矢量１１
　２. ３　單位矢量１４
　２. ４　坐標軸的選擇與基矢１５
　２. ５　位置矢量ｒ的導數１８
　２. ６　在圓周運動中的應用２０
　２. ７　拋體運動２２
第３章　牛頓運動定律Ⅰ ２６
　３. １　牛頓運動定律概述２６
　３. ２　牛頓第二定律２７
　３. ３　第二定律的兩個部分３０
　３. ４　牛頓第三定律３３
　３. ５　重量與失重３５
第４章　牛頓運動定律Ⅱ ３８
　４. １　一道解過的例題３８
　４. ２　故事絕未就此結束４０
　４. ３　二維空間（ｄ＝２）中的運動４０
　４. ４　靜摩擦力與動摩擦力４１
　
　４. ５　斜麵４２
　４. ６　連接體４５
　４. ７　圓周運動　轉圈４７
第５章　能量守恒定律５１
　５. １　能量概論５１
　５. ２　動能定理與功率５２
　５. ３　能量守恒定律：Ｋ２＋Ｕ２＝Ｋ１＋Ｕ１５４
　５. ４　摩擦與動能定理５７
第６章　二維空間（ｄ＝２）的能量守恒５９
　６. １　微積分復習５９
　６. ２　二維空間（ｄ＝２）的功６０
　６. ３　二維空間（ｄ＝２）的功與點積６２
　６. ４　保守力與非保守力６５
　６. ５　保守力６７
　６. ６　引力勢能的應用６９
第７章　開普勒問題７２
　７. １　開普勒定律７２
　７. ２　萬有引力定律７４
　７. ３　軌道７７
　７. ４　遠離地球條件下能量守恒定律的應用８０
　７. ５　Ｕ中的常數８２
第８章　多粒子體係動力學８５
　８. １　兩體問題８５
　８. ２　質心８６
　８. ３　動量守恒定律９２
　８. ４　火箭學９６
　８. ５　彈性碰撞和非彈性碰撞９７
　８. ６　更高維度的散射１００
第９章　轉動動力學Ⅰ １０３
　９. １　剛體簡介１０３
　９. ２　轉角　弧度１０４
　９. ３　勻角加速轉動１０５
　９. ４　轉動慣量、動量和能量１０６
　９. ５　力矩與動能定理１１０
　９. ６　轉動慣量的計算１１１
第１０章　轉動動力學Ⅱ １１４
Ⅹ　
　１０. １　平行軸定理１１４
　１０. ２　由Ｎ個物體組成的一般係統的動能１１７
　１０. ３　同時做平動和轉動１１８
　１０. ４　能量守恒１１９
　１０. ５　τ＝ｄＬ
ｄｔ的動力學應用１２０
　１０. ６　復雜轉動１２１
　１０. ７　角動量守恒１２２
　１０. ８　花樣滑冰運動員的角動量１２３
第１１章　轉動動力學Ⅲ １２５
　１１. １　靜平衡１２５
　１１. ２　蹺蹺闆１２５
　１１. ３　懸掛指示牌１２７
　１１. ４　靠牆的梯子１２８
　１１. ５　三維剛體動力學１２９
　１１. ６　迴轉儀１３５
第１２章　狹義相對論Ⅰ：洛倫茲變換１３８
　１２. １　伽利略和牛頓的相對性１３８
　１２. ２　伽利略相對性原理的證明１４０
　１２. ３　愛因斯坦登場１４３
　１２. ４　假設１４４
　１２. ５　洛倫茲變換１４５
第１３章　狹義相對論Ⅱ：一些推論１４９
　１３. １　洛倫茲變換總結１４９
　１３. ２　速度變換定律１５１
　１３. ３　同時的相對性１５３
　１３. ４　時間膨脹１５４
　　１３. ４. １　雙生子佯謬１５７
　　１３. ４. ２　長度收縮１５７
　１３. ５　更多佯謬１５９
　　１３. ５. １　太長瞭無法下落１５９
　　１３. ５. ２　飛行的μ 介子１６２
第１４章　狹義相對論Ⅲ：過去、現在和未來１６３
　１４. １　相對論中的過去、現在和未來１６３
　１４. ２　時空幾何１６６
　１４. ３　迅度１６８
Ⅺ　
　１４. ４　四維矢量１７１
　１４. ５　原時１７１
第１５章　四維動量１７３
　１５. １　相對論散射１７８
　　１５. １. １　康普頓效應１７９
　　１５. １. ２　對生１８０
　　１５. １. ３　光子吸收１８１
第１６章　數學方法１８４
　１６. １　函數的泰勒級數１８４
　１６. ２　關於泰勒級數的舉例說明１８８
　１６. ３　一些常用函數的泰勒級數１８９
　１６. ４　三角函數和指數函數１９１
　１６. ５　復數的性質１９２
　１６. ６　復數的極坐標錶示１９５
第１７章　簡諧運動１９７
　１７. １　更多振動的例子２００
　１７. ２　解的疊加２０２
　１７. ３　簡諧振子解的條件２０５
　１７. ４　用指數函數作為通解２０６
　１７. ５　阻尼振動：分類２０７
　　１７. ５. １　過阻尼振動２０７
　　１７. ５. ２　欠阻尼振動２０

前言/序言

在我的職業生涯中，我發現教科書的篇幅幾乎已經增大為原來的３倍，然而學生們的腦袋卻沒有按照這個比例增大。我和彆處的同行們始終認為必須要做一件事，這就是精選基礎內容，形成從篇幅上來說易讀的教材。我在耶魯大學講授“基礎物理” 這門課程時，實現瞭這個目標，本書具備這一特點。它包括牛頓力學、相對論、流體、波動、振動以及熱力學的基礎理論，這些都是不能被刪減掉的。閱讀本書隻需具備最基本的微分與積分概念，這些我還經常會在講授中進行復習。本書麵嚮物理學、化學及工程專業的大學生，也適用於優秀的高中生以及各行各業、各個年齡段的自學人員。
本書的章節或多或少地源於我的２４講課程，有些小的修改，不過延續著我的課堂風格。我經常會引入一些學生們問過的問題，或是給齣學生們對一些問題的答案，我相信這對讀者是有益的。書中采用瞭簡單的插圖，用於錶達要點，也不會增加書的價格。方程式均為精心編排，學起來比看視頻容易得多。配套的練習題和測試題，對於學習物理和確認自己是否學好瞭物理是不可或缺的，連同其解答可以在耶魯大學網站（ｈｔｔｐ：／／ｏｙｃ．ｙａｌｅ．ｅｄｕ／ｐｈｙｓｉｃｓ）上找到，嚮所有人免費開放。也可以在綫觀看我的講課，比如ＹｏｕＴｕｂｅ，ｉＴｕｎｅｓ（ｈｔｔｐｓ：／／ｉｔｕｎｅｓ．ａｐｐｌｅ．ｃｏｍ／ｕｓ／ｉｔｕｎｅｓｕ／ｐｈｙｓｉｃｓ－ｖｉｄｅｏ／ｉｄ３４１６５１８４８？ｍｔ＝１０），以及ＡｃａｄｅｍｉｃＥａｒｔｈ等。一本書連同耶魯網站上配備的相應資料，可獨立地作為一門課程的或者是自學者的資源，當然有些教師也將之作為授課的補充，以提供更多的習題和解題案例。
我想對在綫觀看我課程的人說： “你們已經觀看瞭視頻，現在來讀一讀這本書吧！” 擁有紙質教材的好處是，即使在飛機起飛和降落時，你依然能夠閱讀。
我在講課時常提及我所著的《基礎數學訓練》這本書，該書由斯普林格（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ）齣版，受眾是那些希望掌握物理學中所必需的大學數學知識的人。
本書的問世要感謝很多人。最開始時，時任耶魯學院院長、現任耶魯大學校長的彼得·沙洛維（ＰｅｔｅｒＳａｌｏｖｅｙ）問我是否介意在我物理２００二課程的教室內放置攝像機，使這門課程成為第一批由惠留特基金會（ＨｅｗｌｅｔｔＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ）資助的耶魯公Ⅶ　開課。我的迴答是：我還尚未遇到過不喜歡的攝像機。於是錄製開始進行瞭。這之後的關鍵人物是ＤｉａｎａＥ.. Ｅ.. Ｋｌｅｉｎｅｒ，Ｄｕｎｈａｍ教授，主講藝術與經典史。她在許多方麵鼓勵並指導我，而且力促我編寫這本書。盡管最初並不情願，但我很快就發現，在以這種新形式傳授我所最愛的學科時，自己充滿瞭享受。在耶魯大學齣版社，ＪｏｅＣａｌａｍｉａ是我的朋友、智者以及嚮導，ＬｉｚＣａｓｅｙ進行瞭專業的編輯，他不僅僅糾正瞭我文中的文法錯誤（例如在一段很長的句子中，以第一人稱過去時開始卻以第三人稱將來時結束）、語法和標點錯誤（我隨意地加瞭不少標點符號），還確保每個句子的含義都是清晰的。
還有兩位研究生ＢａｒｒｙＢｒａｄｌｙｎ和ＡｌｅｘｅｙＳｈｋａｒｉｎ以及兩位本科生ＱｉｗｅｉＣｌａｉｒｅＸｕｅ和ＤｅｎｎｉｓＭｏｕ對書稿進行瞭校對。
我的傢人，從我的妻子Ｕｍａ，到我孫輩的小Ｓｔｅｌｌａ，都一直以各種方式鼓勵著我。
值此本書付梓之際，謹嚮耶魯大學的同學們聊錶謝忱。近４０年來，我每個星期都有那麼兩三天就是為他們而從床上爬起來的。我感謝他們的友誼以及好奇心。
近年來的學生，經常是非物理專業的，但是他們樂於接受我的觀點，即物理學是充滿魅力的學科。為瞭這個學科和我的學生，我這樣做著，從未感到疲倦。
Ｒ. Ｓｈａｎｋａｒ
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