編輯推薦
無論你是理科學生還是文科學生,這套書對你同樣適用。可愛的卡通人物,動漫風格的插圖,讓你在輕鬆閱讀中盡情享受掌握知識的樂趣。從這本書開始,你的統計學、你的微積分、你的綫性代數…所有數理科目統統不在話下。修煉各學科達人,從這套學習漫畫開始!
內容簡介
飛機為什麼能飛?船為什麼不會沉沒?這些看似平常的現象你有沒有認真思考過呢?其實這些都跟流體力學知識緊密相關。不過一提到“流體力學”這個詞,你肯定又開始頭大瞭。其實不用擔心,我們的小主人公—一繪希也和你一樣,對物理、對流體力學一竅不通。可我們還有物理研究部這個溫暖的小團體呢,跟著它我們一起去野營、去潛水、去吃烏鼕麵吧……在吃喝玩樂的過程中我們愉快地學習各種力、各種定理,順便去看看浴池裏的洗澡水與阿拉伯海的石油有什麼關係、看看平常吃飯用的勺子會發生什麼離奇的現象……《BR》怎麼樣?迫不及待瞭吧,那就趕緊拿起這本書,一起走進神秘的流體力學世界吧。
作者簡介
武居昌宏,1995年畢業於早稻田大學大學院理工學研究科博士課程,博士(工學)。現任日本大學理工學部機械工學科教授。著有《從基礎開始學習流體力學》(閤著,0HM社)、《熱流體工學的基礎》(閤著,朝倉書店)。
內頁插圖
精彩書評
★用漫畫這種形式講數學、物理和統計學,十分有利於在廣大青少年中普及科學知識。
周恩來、鄧穎超秘書,周恩來鄧穎超紀念館顧問
中日友好協會理事,《數理天地》顧問,全國政協原副秘書長 趙煒
★用漫畫和說故事的形式講數學,使麵貌冷峻的數學變得親切、生動、有趣,使學習數學變得容易,這對於提高全民的數學水平無疑是功德無量的事。
“數理天地》雜誌社社長總編
“希望杯”全國數學邀請賽組委會命題委員會主任 周國鎮
★用漫畫的形式,講解日常生活中的數學、物理知識,更能讓大傢感受到數學殿堂的奧妙與樂趣。
《光明日報》原副總編輯
中華炎黃丈化研究會常務副會長 魯諄
★科學漫畫是幫助學習文科的人們用形象思維的方式掌握自然科學的金鑰匙。
中國人民大學外語學院日語專業主任
大學日語教學研究會會長 成同社
★在日本留學的時候,我在電車上幾乎每次都能看到很多年輕的白領看這套圖書,經濟實惠、圖文並茂、淺顯易懂,相信這套圖書的中文版也一定會成為白領們的手中愛物。
大連理工大學能源與動力學院博士副教授 寜亞東
★我非常希望能夠在書店裏看到這樣的書:有人物形象、有卡通圖、有故事情節,當然*重要的還有深厚的理工科底蘊。我想這樣的書一定可以大大提升孩子們的學習興趣,降低他們對於高深的理工科知識的恐懼感。
北京啓明星培訓學校校長 符狄南
★書中的數學知識淺顯實用,漫畫故事的形式使知識貼近生活,概念更容易理解。
北京大學數學科學學院博士 張磊
目錄
序言 預知未來的夢!神秘少女和流體力學
第1章 流體的性質與靜力學
1.固體與流體
請用冰茶
2.力與壓強
用壓力鍋煮飯
~一起來掌握力的平衡方程式吧~
3.密度與比重
叉燒肉湯麵味道濃鬱的秘密
4.帕斯卡原理
我是超人
5.壓強與高度的關係、測量壓強
帶我去斯庫巴潛水
~△p中△的意思~
~速度與加速度~
~流體壓強計~
6.作用於平麵牆壁的壓力
暢遊水族館
7.浮力
為什麼船隻不會沉沒呢?
第2章 流動的基礎方程式
1.流體力學中使用的各種專業術語
沒有變化(定常流與非定常流)
速度和方嚮都一樣(均勻流與非均勻流)
流體粒子閃亮登場(流速與流量)
追蹤?伏擊?(拉格朗日法與歐拉法)
這樣的綫、那樣的綫(流綫、跡綫與流管)
玩水明白的知識(作用於流體的力)
讓撲剋牌發生錯動變形來看看(剪切力)
2.連續性方程
沒有神秘失蹤這迴事(質量守恒定律)
關於連續性方程~
3.伯努利定理
一起去坐過山車吧(物體的能量守恒定律)
沿著流綫去旅行吧(流體的能量守恒定律——白努利定理)
關於能量單位~
踩踏軟水管(流速與壓強的關係)
4.動量守恒定律
來玩撞球吧(動量守恒定律)
~藉用撞球來理解動量守恒定律~
從外部添加的力(衝量)
在秘密房間裏……(流體的動量守恒定律)
第3章 層流與湍流
1.有黏性的流動
黏黏糊糊的?清清爽爽的?(黏性)
阻礙流動的討厭傢夥(黏性力)
使其加速、使其減速(黏性力的結構)
那是空想?(理想流體與黏性流體)
什麼是速度梯度?(牛頓黏性定律)
黏糊到什麼程度?(黏度與運動黏度)
錶示流動特徵的定律(雷諾數)
2.層流與湍流
注視煙霧(層流與湍流)
觀察墨水的流動(雷諾數實驗)
變得不規則瞭(湍流的特徵)
3.管道內的層流
吸管中的流動(平均流速與流速分布)
認真觀察方程式(呈拋物綫分布的流動)
不可思議的摩訶力的真麵目是什麼?(壓強差)
我想多喝點(黏度與流量的關係)
能順利喝到奶昔嗎?(管流伯努利方程式)
~軟管的壓強損失~
~浴池裏的剩洗澡水,阿拉伯海的石油~
第4章 阻力與升力
1.作用於物體的阻力與升力
鳥兒和飛機為什麼能夠在空中飛行?(升力)
帆船為什麼能夠迎風前進?(利用升力)
機翼和風帆有什麼共同點呢?(流綫麯率定理)
匙子的奇怪現象(升力實驗)
遊泳遊纍瞭(阻力)
令人煩惱的睏境(阻力係數與升力係數)
失速瞭(迎角、分離)
2.作用於鏇轉物體的力
弧綫球為什麼會彎麯?(馬格努斯效應)
~那個時候,棒球拐彎瞭~
3.流動分離
為什麼不是滑溜溜,而是坑坑窪窪?(空氣阻力的減小)
微小世界裏麵的恐怖事件(分離)
參考文獻
沉浸式科學探索:從宏觀到微觀的奇妙旅程 本書並非一本普通的科普讀物,它是一扇通往科學世界奇妙奧秘的窗口,一次跨越學科界限的思維冒險,一場激發無盡好奇心的知識盛宴。我們將以一種全新的視角,帶領您深入探索那些塑造我們世界的物理定律和化學原理,從宇宙的浩瀚星辰到細胞的微觀律動,再到日常生活中那些司空見慣卻蘊含深刻道理的現象,一一為您揭開麵紗。 第一部分:宇宙的交響麯——物理學的宏偉篇章 讓我們從最廣闊的舞颱——宇宙開始。您是否曾仰望星空,對繁星點點的夜空産生無限遐想?本書將帶您領略牛頓的萬有引力定律如何解釋行星的運行軌跡,理解愛因斯坦的相對論如何顛覆我們對時間與空間的認知。我們將探索黑洞的神秘邊界,感受引力波的漣漪,理解宇宙膨脹的奧秘。從亞原子粒子的微觀世界到星係的宏觀結構,您將驚嘆於宇宙秩序的精妙與和諧。 經典力學的基石: 我們將從伽利略和牛頓的時代齣發,理解力、運動、質量、加速度等基本概念。通過生動有趣的實例,您將明白為什麼物體會保持靜止或勻速直綫運動,為什麼力的作用是相互的,以及動量守恒定律在解釋碰撞現象時的強大威力。無論是過山車的俯衝,還是颱球的撞擊,都將為您展現經典力學的魅力。 熱力學的溫情與力量: 溫度、熱量、能量,這些看似簡單的概念,卻是驅動世界運轉的根本。我們將探索熱力學第一定律(能量守恒)和第二定律(熵增原理),理解為什麼熱量總是從高溫物體流嚮低溫物體,以及能量轉換過程中的不可避免的損失。從蒸汽機的轟鳴到冰箱的製冷,再到地球的氣候變化,熱力學無處不在。 電磁學的閃耀: 從靜電的劈啪聲到電流的湧動,再到磁鐵的吸引與排斥,電磁現象構成瞭現代文明的基礎。本書將詳細解析電場、磁場、電荷、電流等概念,以及法拉第的電磁感應定律和麥剋斯韋方程組的精妙之處。您將瞭解手機信號如何傳播,收音機為何能接收信號,以及光作為一種電磁波是如何照亮我們的世界的。 量子世界的奇幻冒險: 當我們進入微觀粒子世界,經典物理學的定律似乎不再適用。我們將觸及量子力學的核心概念,如波粒二象性、疊加態、量子糾纏等。理解電子為何會“同時”齣現在多個位置,感受量子隧穿效應的神奇,甚至窺探量子計算的未來。這是一個充滿挑戰但也令人著迷的領域,它將徹底改變您對現實的理解。 光的奧秘與色彩的斑斕: 光既是粒子又是波,它的傳播、反射、摺射、衍射和乾涉,構成瞭我們看到的世界。我們將解析光的色散原理,理解彩虹的形成,探索透鏡和棱鏡如何改變光的路徑,以及激光技術的奇跡。您將學會如何從物理學的角度欣賞藝術品的光影效果,理解攝影的成像原理。 第二部分:生命的化學韻律——化學的韆變萬化 從宇宙的起源到生命的演化,化學始終扮演著核心角色。本書將帶領您走進由原子和分子構成的微觀世界,理解物質如何組閤、轉化,以及這些變化如何孕育齣我們所知的萬物。 原子的奧秘與元素的傢族: 我們將從最基本的構成單位——原子齣發,瞭解原子的結構、電子排布,以及它們如何通過化學鍵結閤形成分子。您將熟悉元素周期錶,理解不同元素的性質差異以及它們在自然界中的分布。從氫氣到氧氣,從鐵到金,每一種元素都有其獨特的“個性”。 化學反應的魔法: 化學反應是物質轉化的過程,它構成瞭我們生活中幾乎所有的現象。我們將深入探討氧化還原反應、酸堿反應、沉澱反應等基本反應類型,理解反應速率、催化劑的作用,以及能量在化學反應中的得失。從食物的烹飪到燃料的燃燒,再到藥物的閤成,化學反應無處不在。 有機化學的生命語言: 有機化學是研究含碳化閤物的科學,它是生命物質的基石。我們將探索碳原子獨特的成鍵能力,理解烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等烴類的結構與性質。您將接觸到官能團的概念,理解醇、醛、酮、羧酸等官能團如何賦予有機物多樣的特性,以及它們在生命體內的重要作用,如蛋白質、核酸、脂肪的閤成與代謝。 生物化學的生命密碼: 當化學遇上生命,便誕生瞭生物化學。本書將揭示生命活動背後的化學機製。我們將深入瞭解DNA的結構與復製,理解基因如何編碼生命信息;探討蛋白質的功能,從酶的催化作用到肌肉的收縮;解析新陳代謝的復雜網絡,理解細胞如何獲取和利用能量。您將明白,生命本身就是一場精妙絕倫的化學反應。 材料科學的革新: 化學的進步不斷推動著材料科學的發展,從古代的冶金到現代的高分子材料和納米材料。我們將瞭解不同材料的結構與性能,理解塑料、陶瓷、閤金等是如何製造的,以及它們在現代工業和社會中的廣泛應用。從手機屏幕到飛機外殼,材料科學改變著我們的生活方式。 第三部分:地球的脈動與生命的律動——綜閤視角的探索 在宏觀的物理規律和微觀的化學變化之上,生命和地球作為復雜係統,展現齣更加迷人的互動與演化。 地球科學的奇跡: 從闆塊構造的運動到火山的噴發,從風化侵蝕的地貌到海洋的潮汐,地球本身就是一個充滿活力的係統。我們將探索地球的內部結構,理解地質年代的劃分,瞭解氣候變化的成因與影響,以及水循環、碳循環等物質循環如何維係著地球的生命。 生物學的演化畫捲: 生命的起源與演化是科學中最宏偉的故事之一。我們將迴顧達爾文的進化論,理解自然選擇的機製,探索物種多樣性的形成。從單細胞生物到復雜的動植物,生命的演化是一場漫長而奇妙的旅程。 生態係統的平衡與可持續性: 我們將審視生物與環境之間的相互關係,理解生態係統的結構、功能和動態平衡。從森林的食物鏈到海洋的生態係統,再到人類活動對環境的影響,本書將引發您對環境保護和可持續發展的深刻思考。 本書的獨特之處: 本書摒棄瞭枯燥的公式和抽象的理論,而是通過大量貼近生活、引人入勝的實例,將科學原理融入其中。從廚房裏的化學反應到天文觀測的奇跡,從身體的生理活動到大自然的鬼斧神工,您將發現科學並非遙不可及,而是觸手可及,並深深地影響著我們生活的方方麵麵。 我們注重培養您的科學思維和探索精神。每一章都旨在激發您提齣問題,質疑現有認知,並嘗試用科學的視角去尋找答案。我們相信,好奇心是科學進步的源動力,而理解科學是洞察世界、理解自我的關鍵。 本書的語言風格力求通俗易懂,同時又不失科學的嚴謹性。我們避免使用過於專業的術語,而是用清晰的邏輯和生動的描述,將復雜的科學概念化繁為簡,讓不同年齡、不同背景的讀者都能輕鬆領略科學的魅力。 通過本書,您將不僅獲得豐富的科學知識,更將培養一種全新的看待世界的方式——一種充滿理性、邏輯和驚奇的視角。它將點燃您內心的科學火花,讓您成為一個更懂得生活、更懂得自然、更懂得宇宙的探索者。無論您是對科學充滿熱情,還是僅僅希望拓寬視野,本書都將是您不容錯過的精彩旅程。