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绪论——物理世界的统一1

第一章 时间、空间和运动学6

1.1 时间6

1.2 芝诺佯谬和时间的度量9

1.3 长度12

1.4 参考系14

1.5 轨迹16

1.6 速度的瞬时性19

1.7 曲线运动的速度23

1.8 加速度25

1.9 圆周运动和角速度33

1.10 匀速圆周运动36

1.11 运动学里的反问题38

思考题42

习题44

第二章 运动学中的相对性50

2.1 相对和绝对50

2.2 位置和轨迹的相对性51

2.3 速度的相对性56

2.4 加速度的相对性61

2.5 伽利略变换62

2.6 速度合成律的失效64

2.7 光速不变的结论之一——运动钟的变慢69

2.8 光速不变的结论之二——运动尺的变短72

思考题75

习题76

3.1 惯性定律80

第三章 牛顿动力学80

3.2 牛顿第二定律82

3.3 牛顿第三定律86

3.4 一些具体的力87

3.5 牛顿力学的一些简单应用91

思考题101

习题104

第四章 万有引力114

4.1 开普勒的行星运动三定律114

4.2 万有引力规律的建立117

4.3 引力常数G121

4.4 单位制及量纲124

4.5 几个重要的引力物理量127

4.6 引力的几何性129

4.7 多质点体系的引力作用135

思考题140

习题141

第五章 牛顿宇宙学146

5.1 哥白尼原理146

5.2 宇宙中的密度分布147

5.3 几种速度分布解149

5.4 奥伯斯佯谬和宇宙的膨胀150

5.5 宇宙膨胀的动力学152

习题156

第六章 能量守恒157

6.1 机械能守恒157

6.2 功161

6.3 引力势能164

6.4 保守力170

6.5 一维运动的一般性质173

思考题179

习题181

第七章 振动189

7.1 弹性力189

7.2 振动解192

7.3 简谐振动的几何表述196

7.4 阻尼振动和Q值197

7.5 共振201

7.6 简谐振动的合成204

思考题209

习题213

8.1 动量守恒217

第八章 动量守恒217

8.2 冲量223

8.3 碰撞226

8.4 质心定理230

思考题233

习题235

第九章 角动量守恒245

9.1 角动量守恒245

9.2 力矩247

9.3 隆格-楞茨矢量253

9.4 转动惯量265

9.5 转动动能270

思考题271

习题272

第十章 刚体276

10.1 自由度及刚体的自由度276

10.2 平动和转动278

10.3 刚体的动能284

10.4 刚体的运动方程287

10.5 陀螺297

思考题301

习题302

第十一章 狭义相对论基础308

11.1 实用的惯性参考系308

11.2 相对性原理310

11.3 狭义相对论的基本原理313

11.4 洛伦兹变换315

11.5 相对论的时空观319

11.6 相对论力学333

11.7 质能关系337

思考题339

习题339

第十二章 动力学与非惯性参考系342

12.1 非惯性参考系和惯性力342

12.2 转动参考系346

12.3 对绝对时空的批评354

12.4 等效原理359

12.5 局部惯性系361

思考题363

习题365

全部习题答案368