理論力學(xué)

前言

《理論力學(xué)》是廣東省省級(jí)精品課程建設(shè)的系列教材之一。課程體現(xiàn)“強(qiáng)能力、寬適應(yīng)”的人才培養(yǎng)指導(dǎo)思想，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，力求能更好地適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)要求。本課程是工科院校很多專(zhuān)業(yè)的重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，也是第一門(mén)銜接理論基礎(chǔ)與工程實(shí)際的課程。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以及把簡(jiǎn)單工程問(wèn)題抽象為力學(xué)模型的能力，進(jìn)而為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。本書(shū)體系完整、系統(tǒng)性強(qiáng)、邏輯清晰、由淺入深，適用于工科院校各專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需求。本書(shū)根據(jù)現(xiàn)代高等教育的要求，注重基本概念的闡述，盡量避免冗長(zhǎng)繁瑣的理論推導(dǎo)；注重對(duì)學(xué)生智能結(jié)構(gòu)和能力體系的形成以及綜合素質(zhì)的提高；注重培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，符合教學(xué)大綱的要求。為了加強(qiáng)“三基”（基本概念、基本理論、基本方法）訓(xùn)練，教材配置了大量的練習(xí)題。習(xí)題由淺入深，由簡(jiǎn)單計(jì)算到綜合運(yùn)用，符合認(rèn)知規(guī)律。其中部分習(xí)題從工程實(shí)際簡(jiǎn)化而得，反映了近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和力學(xué)在工程中的應(yīng)用，可培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和學(xué)以致用的能力。每章還配有一定量的思考題，有助于讀者理解、運(yùn)用本章的理論和知識(shí)。本書(shū)可作為高等學(xué)校工科本科機(jī)械、土木、車(chē)輛、船舶、礦冶等專(zhuān)業(yè)的力學(xué)課程教材，也可供高職、高專(zhuān)和成人高校師生及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

內(nèi)容概要

本書(shū)是廣東省省級(jí)精品課程教材，由靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)三部分內(nèi)容組成。靜力學(xué)部分包括靜力學(xué)基礎(chǔ)、平面匯交力系和平面力偶系、平面任意力系、空間力系和重心、摩擦等五章。運(yùn)動(dòng)學(xué)部分包括點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)、點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)、剛體的平面運(yùn)動(dòng)等四章。動(dòng)力學(xué)包括質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、動(dòng)量定理、動(dòng)量矩定理、動(dòng)能定理、達(dá)朗貝爾原理、虛位移原理等六章。為便于學(xué)習(xí)，每章后均附有思考題與習(xí)題，并在附錄中給出了參考答案。    本書(shū)可作為高等學(xué)校工科本科機(jī)械類(lèi)、土木類(lèi)各專(zhuān)業(yè)理論力學(xué)課程的教材，也可供高職高專(zhuān)、成人高校師生及有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論第1篇 靜力學(xué)  第1章 靜力學(xué)基礎(chǔ)    1.1 力的概念    1.2 靜力學(xué)公理    1.3 約束與約束力    1.4 物體的受力分析和受力圖    附：亞里士多德    思考題    習(xí)題  第2章 平面匯交力系和平面力偶系    2.1 平面匯交力系合成和平衡的幾何法    2.2 平面匯交力系合成和平衡的解析法    2.3 平面力對(duì)點(diǎn)的矩的概念及計(jì)算    2.4 平面力偶系    思考題    習(xí)題  第3章 平面任意力系    3.1 力的平移定理及平面任意力系的簡(jiǎn)化    3.2 平面任意力系的平衡條件和平衡方程    3.3 靜定和超靜定的概念物體系的平衡    3.4 平面靜定桁架的內(nèi)力分析    思考題    習(xí)題  第4章 空間力系和重心    4.1 空間匯交力系    4.2 力對(duì)點(diǎn)的矩和力對(duì)軸的矩    4.3 空間力偶    4.4 空間任意力系向一點(diǎn)簡(jiǎn)化    4.5 空間任意力系的平衡方程    4.6 重心    附：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起地球”——阿基米德    思考題    習(xí)題  第5章 摩擦    5.1 滑動(dòng)摩擦    5.2 摩擦角和自鎖現(xiàn)象    5.3 考慮滑動(dòng)摩擦的平衡問(wèn)題    5.4 滾動(dòng)摩擦簡(jiǎn)介    思考題    習(xí)題第2篇 運(yùn)動(dòng)學(xué)  第6章 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)    6.1 矢量法    6.2 直角坐標(biāo)法    6.3 自然法    思考題    習(xí)題  第7章 剛體的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)    7.1 剛體的平行移動(dòng)    7.2 剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)    7.3 轉(zhuǎn)動(dòng)剛體內(nèi)各點(diǎn)的速度和加速度    7.4 以矢積表示點(diǎn)的速度和加速度    7.5 定軸轉(zhuǎn)動(dòng)輪系的傳動(dòng)比    思考題    習(xí)題  第8章 點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng)    8.1 絕對(duì)運(yùn)動(dòng)、相對(duì)運(yùn)動(dòng)和牽連運(yùn)動(dòng)    8.2 點(diǎn)的速度合成定理    8.3 點(diǎn)的加速度合成定理    附：科里奧利和科里奧利效應(yīng)    思考題    習(xí)題  第9章 剛體的平面運(yùn)動(dòng)    9.1 平面運(yùn)動(dòng)方程及平面運(yùn)動(dòng)的分解    9.2 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的基點(diǎn)法    9.3 求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)速度的瞬心法    9.4 用基點(diǎn)法求平面圖形內(nèi)各點(diǎn)的加速度    9.5 平面機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析    思考題    習(xí)題第3篇 動(dòng)力學(xué)  第10章 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)    10.1 質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)基本方程    10.2 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)微分方程    附：偉大的英國(guó)物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家牛頓（1642-1727）    思考題    習(xí)題  第11章動(dòng)量定理    11.1 動(dòng)量與沖量    11.2 動(dòng)量定理    11.3 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理    附：伽利略（1564-1642）    思考題    習(xí)題  第12章 動(dòng)量矩定理    12.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量矩    12.2 動(dòng)量矩定理    12.3 剛體繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方程    12.4 剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量    12.5 質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于質(zhì)心的動(dòng)量矩定理    12.6 剛體的平面運(yùn)動(dòng)微分方程    附：開(kāi)普勒（1571-1630）    思考題    習(xí)題  第13章 動(dòng)能定理    13.1 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能    13.2 力的功    13.3 勢(shì)力場(chǎng)和勢(shì)能    13.4 動(dòng)能定理    13.5 動(dòng)力學(xué)普遍定理的綜合應(yīng)用    附：約瑟夫·拉格朗日    思考題    習(xí)題  第14章 達(dá)朗貝爾原理    14.1 慣性力、質(zhì)點(diǎn)的達(dá)朗貝爾原理    14.2 質(zhì)點(diǎn)系的達(dá)朗貝爾原理    14.3 剛體慣性力系的簡(jiǎn)化    14.4 繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的軸承動(dòng)約束力    附：達(dá)朗貝爾    思考題    習(xí)題  第15章 虛位移原理    15.1 約束、自由度和廣義坐標(biāo)    15.2 虛位移、虛功和理想約束    15.3 虛位移原理及應(yīng)用    附：約翰·伯努利    思考題    習(xí)題綜合習(xí)題習(xí)題答案綜合習(xí)題答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：什么是“力學(xué)”？學(xué)習(xí)力學(xué)的意義何在？相信不少人心存困惑。中國(guó)著名的力學(xué)專(zhuān)家談鎬生先生認(rèn)為：物理科學(xué)是認(rèn)識(shí)自然，工程技術(shù)是改造自然，力學(xué)既是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是工程技術(shù)的基礎(chǔ)。談先生一語(yǔ)道出了力學(xué)的深刻內(nèi)涵，的確稱得上真知灼見(jiàn)。力學(xué)是最早獲得發(fā)展的學(xué)科之一。早在遠(yuǎn)古時(shí)代，人類(lèi)的祖先就在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)、積累了一些經(jīng)驗(yàn)，用于建造簡(jiǎn)單的機(jī)械和工具（如斜面、杠桿、滑車(chē)等）。后人通過(guò)反復(fù)實(shí)踐，從這些經(jīng)驗(yàn)中獲取知識(shí)，逐漸形成力學(xué)的規(guī)律。因此人們往往把力學(xué)和數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地理、生物這些與人類(lèi)共同發(fā)展的學(xué)科并稱為七大自然學(xué)科。在資本主義出現(xiàn)之前，建筑和機(jī)械一直是人類(lèi)社會(huì)的兩大主要工程，而建筑更被認(rèn)為是衡量人類(lèi)文明的重要標(biāo)志。歷史告訴我們，力學(xué)與建筑、機(jī)械的關(guān)系均異常密切，從秦代的萬(wàn)里長(zhǎng)城到漢代張衡的渾天儀、地動(dòng)儀，從隋朝李春的趙州橋到明朝鄭和下西洋的航海巨船……這些力學(xué)史上的不朽豐碑即便用今天的眼光來(lái)看也堪稱人類(lèi)發(fā)展史上的里程碑?？梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)，力學(xué)發(fā)展史就是科學(xué)發(fā)展史、社會(huì)發(fā)展史的一個(gè)縮影。社會(huì)的發(fā)展、生產(chǎn)的需求推動(dòng)著科學(xué)和力學(xué)的發(fā)展，而科學(xué)和力學(xué)的發(fā)展又促進(jìn)了社會(huì)和文明的發(fā)展。15世紀(jì)后期，隨著商業(yè)資本的興起，誕生了很多新興的工程，加快了力學(xué)的發(fā)展。特別是18世紀(jì)西方工業(yè)革命后，天文、軍事、建筑、航海、機(jī)械、儀器等許多工業(yè)的迅速發(fā)展給力學(xué)提出了很多新問(wèn)題，更促進(jìn)了力學(xué)向深度和廣度發(fā)展，因此馬克思和恩格斯在抨擊“資本”罪惡的同時(shí)卻對(duì)力學(xué)發(fā)出由衷的贊嘆：“力學(xué)是大工業(yè)的基礎(chǔ)”。

編輯推薦

《理論力學(xué)》：高等學(xué)校教材。

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