Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — 656 с.: ил.
Написанная в живой и увлекательной форме книга американского ученого охватывает большой материал по всем разделам классической и современной физики.
При изложении используются основы дифференциального и интегрального исчисления. Каждая глава снабжена хорошо подобранными задачами и вопросами с указанием категории трудности. В русском переводе выходит в двух томах. В т. 1 рассматриваются кинематика, динамика, гидродинамика, колебания, волны, звук и термодинамика.
Для школьников старших классов, желающих более глубоко изучить курс физики, для студентов младших курсов естественно-научных и технических вузов, для преподавателей средних школ и младших курсов вузов, а также для всех желающих расширить свои знания об окружающем нас мире.
Предисловие редакторов перевода
Предисловие
Указания для студентов и преподавателей
ВведениеНаука и творческая деятельность
Модели, теории и законы
Измерение и его погрешность
Единицы измерения, стандарты и системы единиц СИ
Основные и производные величины
Размерности и анализ размерностей
Порядок величины; быстрая оценка
Заключение. Вопросы. Задачи
Движение: кинематика в одном измеренииСредняя путевая скорость
Системы отсчета
Замена единиц измерения
Средняя скорость по перемещению
Мгновенная скорость
Ускорение
Равноускоренное движение
Падающие тела
*Переменное ускорение - графическое исследование и использование математического анализа
*Переменное ускорение; численное интегрирование
Заключение. Вопросы. Задачи
Кинематика в двух и трех измеренияхВекторы и скаляры
Сложение векторов; графические методы
Вычитание векторов и умножение вектора на скаляр
Аналитический метод сложения векторов; составляющие и проекции
Единичные векторы
Относительная скорость
Векторная кинематика
Баллистическое движение
Равномерное вращательное движение
Неравномерное вращательное движение
Заключение. Вопросы. Задачи
Динамика: законы НьютонаСила
Первый закон Ньютона
Масса
Второй закон Ньютона
Законы или определения?
Третий закон Ньютона
Сила тяжести
Применение законов Ньютона; векторы сил
Силы трения и движение по наклонной плоскости
Рекомендации по решению задач
Заключение. Вопросы. Задачи
Динамика вращательного движения; гравитация и обобщение НьютонаДинамика движения по окружности
Закон всемирного тяготения Ньютона
Векторная форма записи закона всемирного тяготения Ньютона
Сила тяготения вблизи поверхности Земли
*Гравитационная и инертная масса
Спутники и невесомость
Законы Кеплера и обобщение Ньютона
Виды сил в природе
*Поле тяготения (гравитационное поле)
Заключение. Вопросы. Задачи
Работа и энергияРабота, совершаемая постоянной силой
Скалярное произведение двух векторов
Работа, совершаемая переменной силой
Кинетическая энергия и теорема о связи энергии и работы
Потенциальная энергия
Другие виды энергии
Преобразование энергии
Заключение. Вопросы. Задачи
Сохранение энергииКонсервативные силы и теорема о связи работы и энергии
Механическая энергия и ее сохранение
Закон сохранения энергии
Значение закона сохранения энергии
Гравитационная потенциальная энергия и вторая космическая скорость; центральные силы
*Кривые потенциальной энергии; устойчивое и неустойчивое равновесие
Мощность
Заключение. Вопросы. Задачи
Сохранение импульса; системы многих тел и столкновенияЦентр масс
Нахождение положения центра масс
Центр масс и поступательное движение
Импульс и его связь с силой
Сохранение импульса
Столкновения и импульс силы
Сохранение импульса и энергии при столкновениях
Упругие столкновения в одном измерении
*Упругие столкновения в двух и трёх измерениях
*Система отсчета, связанная с центром масс (СЦМ)
*Неупругие столкновения
*Системы с переменной массой
Заключение. Вопросы. Задачи
Вращательное движение тела вокруг осиУгловые переменные
Кинематические уравнения для вращательного движения с постоянным угловым ускорением
Векторные свойства угловых величин
Момент силы
Динамика вращательного движения: момент силы и момент инерции
Вычисление моментов инерции
*Почему катящийся шар замедляется?
Момент импульса и его сохранение
Кинетическая энергия вращения
Заключение. Вопросы. Задачи
Вращательное движение; общий случайВекторное произведение
Момент силы
Момент импульса частицы
Момент импульса и момент силы для системы частиц; общий случай движения
*Доказательство общего соотношения между τ и L
Момент импульса и момент силы для твердого тела
*Вращательный дисбаланс
Сохранение момента импульса
Вращающееся колесо
*Вращающийся волчок
Заключение. Вопросы. Задачи
Равновесие, упругость и разрушение телСтатика; равновесие сил
Центр тяжести
Условия равновесия
Упругость и модули упругости; напряжение и деформация
Разрушение тел
Заключение. Вопросы. Задачи
Гидростатика и аэростатика (покоящиеся жидкости и газы)Плотность вещества
Давление в жидкостях и газах
Атмосферное давление и избыточное давление
Измерение давления
Закон Паскаля
Выталкивающая сила и закон Архимеда
*Поверхностное натяжение
*Капиллярность
*Отрицательное давление и когезия воды
Заключение. Вопросы. Задачи
Гидродинамика (движущиеся жидкости и газы)Характеристики течения
Поток жидкости и уравнение неразрывности
Уравнение Бернулли
Вязкость
Ламинарное течение в трубах; формула Пуазейля
Турбулентное течение в трубах; число Рейнольдса
Движение тела в жидкости; осаждение частиц и лобовое сопротивление
Заключение. Вопросы. Задачи
КолебанияКолебания пружины
Гармонические колебания
Энергия гармонического осциллятора
Связь гармонических колебаний с равномерным движением по окружности
Математический маятник
Физический маятник
Затухающие гармонические колебания
Вынужденные колебания; резонанс
Сложение двух гармонических колебаний
Заключение. Вопросы. Задачи
Волновое движениеХарактеристики волнового движения
Типы волн
Энергия, переносимая волнами
Математическое описание бегущей волны
Принцип суперпозиции
Отражение волн
Преломление
Интерференция
Дифракция
Стоячие волны; резонанс
Заключение. Вопросы. Задачи
ЗвукХарактеристики звука
Математическое описание продольных волн
Интенсивность звука
Источники звука: колеблющиеся струны и столбы воздуха
*Качество звука
Интерференция звуковых волн; биения
Эффект Доплера
*Ударные волны и акустический удар
Заключение. Вопросы. Задачи
Температура, тепловое расширение и закон идеального газаАтомы
Температура, термометры и температурные шкалы
Газовый термометр постоянного объема
*Тепловое равновесие; нулевое начало термодинамики
Тепловое расширение
Тепловые напряжения
Газовые законы и абсолютная температура
Закон идеального газа
Закон идеального газа на молекулярном уровне; число Авогадро
Парциальное давление
*Температурная шкала идеального газа; стандартный термометр
Заключение. Вопросы. Задачи
Кинетическая теорияЗакон идеального газа и температура с микроскопической точки зрения
Распределение молекул по скоростям
Испарение, давление пара и кипение
Влажность
Реальные газы и фазовые переходы; критическая точка
*. Уравнение Ван-дер-Ваальса
*Средняя длина свободного пробега
*Диффузия
Заключение. Вопросы. Задачи
ТеплотаРанние теории теплоты; теплород
Теплота в процессе переноса энергии; механический эквивалент теплоты
Различие между температурой, теплотой и внутренней энергией
Внутренняя энергия идеального газа
Теплоемкость
Теплота фазового перехода
Передача теплоты; теплопроводность
Передача теплоты; конвекция
Передача теплоты; излучение
Заключение. Вопросы. Задачи
Первое начало термодинамикиРабота, совершаемая при изменении объема; изотермический и изобарический процессы
Первое начало термодинамики
Применение первого начала термодинамики для описания некоторых простых термодинамических процессов
Теплоемкости газов и принцип равнораспределения энергии
Адиабатическое расширение газа
*Адиабатический характер звуковых волн
Заключение. Вопросы. Задачи
Второе начало термодинамикиНеобходимость в дополнительном начале термодинамики
Тепловые двигатели и холодильники
Эффективность тепловых двигателей и второе начало термодинамики
Двигатель Карно; обратимые и необратимые процессы
КПД двигателя Карно и второе начало термодинамики
Энтропия
Энтропия и второе начало термодинамики
От порядка к беспорядку
Недоступность энергии
*Статистическая интерпретация энтропии и второе начало термодинамики
*Термодинамическая шкала температур; абсолютный нуль температур
Заключение. Вопросы. Задачи
Ответы к задачам с нечетными номерамиПриложения
Оглавление