《动力学(翻译版·原书第12版)》是美国高等院校使用量最大的理论力学课程教材,英文版已被“国外高校优秀教材审定委员会”推荐给国内高校使用,为更好地服务于国内高校理论力学课程的教学,该委员会又推荐翻译本书。本书清晰、全面地介绍了理论力学的原理和应用,全书分为两册:静力学与动力学。本册为动力学分册,共11章,包括质点运动学,质点动力学,刚体平面运动的动力学,刚体的空间运动学,刚体的空间动力学和振动。本书可作为普通高校工科各专业理论力学课程双语教学用书,也可供相关专业的技术人员参考。
本书的目的是清晰、全面地向学生介绍理论力学的原理和应用。为实现这个目标,本书在编写过程中汲取了许多从事教学工作的评论家和作者的学生的批评及意见。本书为第12版,与前一版相比多处作了较大改进,希望能为教师和学生带来更大帮助。
新特点基础题在每章例题之后都安排了基础题。通过这些题,可以培养学生对一些基本概念的简单应用能力,使学生掌握处理简单问题的基本技巧,为后续求解一般问题打下良好基础。由于附录已经给出这些问题的全部计算结果和部分解题过程,因此也可将这些题作为延伸性例题。另外,从考试角度,基础题为学生提供了一种非常高效的学习方式。同时,在理论力学考试准备前期,可以通过这些练习复习基础知识。
内容修订本版对书中每一部分内容都进行了仔细核查。为更好地解释概念,对许多章节的材料进行了重新编写。为更加突出一些重要概念的应用,增加和更换了部分例题。
概念题每章结尾处通常安排一些概念题,它们与该章节中的力学原理的应用相关。安排这些分析和设计型问题的目的,是引导学生通过照片所描述的实际生活场景进行思考。在学生做过一些相关类型的练习后,可将概念题留为作业或练习。
附加的照片整本书更新或增加近60幅照片,它们反映了本书讲授的知识在实际生活中的实用性。这些照片一般用于解释如何在现实世界中应用力学原理处理问题。在某些章节,也通过照片展示工程师处理实际问题的基本过程:首先必须建立一个便于分析的理想模型,然后画受力图,最后应用力学原理求解。
出版说明
前言
动力学基本公式
SI词头和换算系数
均质固体的重心和惯性矩
第9章质点运动学1
本章目标 1
9.1引言 1
9.2直线运动:连续运动 2
9.3直线运动:不规则运动 12
9.4一般曲线运动 21
9.5曲线运动:正交分量22
9.6抛体运动 25
9.7曲线运动:法向和切向分量 34
9.8曲线运动:柱坐标分量45
9.9两质点绝对相关运动的分析 57
9.10应用平移轴分析两质点间的
相对运动 60
第10章质点动力学:力和
加速度74
本章目标74
10.1牛顿第二运动定律74
10.2动力学基本方程 75
10.3质点系的动力学基本方程 77
10.4直角坐标形式的动力学
基本方程79
10.5法向和切向坐标形式的动力学
基本方程92
10.6柱坐标形式的动力学基本方程102
*10.7有心力运动与天体力学 113
第11章质点动力学:功和能125
本章目标125
11.1力的功125
11.2功能原理128
11.3质点系的功能原理 130
11.4功率和效率 140
11.5保守力和势能 146
11.6能量守恒定律149
第12章质点动力学:冲量和
动量163
本章目标163
12.1动量定理163
12.2质点系的动量定理167
12.3质点系的动量守恒 173
12.4碰撞 183
12.5动量矩193
12.6动量矩定理194
12.7冲量矩和动量矩定理 196
12.8流体的稳定流动 204
*12.9变质量推进 208
复习1质点的运动学与动力学 222
第13章刚体平面运动的动力学231
本章目标231
13.1刚体的平面运动 231
13.2刚体的平移 232
13.3刚体的定轴转动 233
13.4绝对运动分析 245
13.5相对运动分析:速度 249
13.6速度瞬心 259
13.7相对运动分析:加速度 266
13.8转动参考系下的相对运动
分析 275
第14章刚体平面运动的动力学:
力和加速度 289
本章目标289
14.1转动惯量289
14.2平面运动的动力学方程296
14.3动力学方程:平移 299
14.4动力学方程:定轴转动 311
14.5动力学方程:一般平面运动 323
第15章刚体平面运动的动力学:
功和能335
本章目标 335
15.1动能 335
15.2力的功 337
15.3力偶矩的功 339
15.4功能原理340
15.5能量守恒定律349
第16章刚体平面运动的动力学:冲
量(矩)和动量 (矩)363
本章目标363
16.1动量和动量矩363
16.2动量定理和动量矩定理 367
16.3动量守恒定律和动量矩
守恒定律 379
*16.4偏心碰撞 383
复习2刚体的平面运动学与
动力学392
第17章刚体的空间运动学401
本章目标401
17.1定点运动 401
*17.2固定坐标系或平移-转动坐标系
中矢量对时间的导数 404
17.3一般运动407
*17.4在同时平移和转动的参考系下
分析相对运动415
第18章刚体的空间动力学425
本章目标 425
*18.1转动惯量和惯性积 425
18.2动量矩 432
18.3动能 435
*18.4动力学方程 441
*18.5陀螺运动 452
18.6无力矩运动 457
第19章振动467
本章目标467
*19.1无阻尼自由振动 467
*19.2能量法 477
*19.3无阻尼受迫振动 483
*19.4黏性阻尼自由振动 485
*19.5黏性阻尼受迫振动 488
*19.6电路类比 490
附录498
附录A数学公式498
附录B矢量分析 501
附录C链式法则 504
附录D基础题的部分解答和答案 505
附录E习题答案542