動力學（翻譯版·原書第12版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] R.C.希伯勒 著，李俊峰，袁長清，呂敬 譯

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111490487

版次：1

商品編碼：11762116

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： 時代教育·國外高校優秀教材精選

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：567

內容簡介

　　《動力學（翻譯版·原書第12版）》是美國高等院校使用量最大的理論力學課程教材，英文版已被“國外高校優秀教材審定委員會”推薦給國內高校使用，為更好地服務於國內高校理論力學課程的教學，該委員會又推薦翻譯本書。本書清晰、全麵地介紹瞭理論力學的原理和應用，全書分為兩冊：靜力學與動力學。本冊為動力學分冊，共11章，包括質點運動學，質點動力學，剛體平麵運動的動力學，剛體的空間運動學，剛體的空間動力學和振動。本書可作為普通高校工科各專業理論力學課程雙語教學用書，也可供相關專業的技術人員參考。

目錄

齣版說明前言動力學基本公式SI詞頭和換算係數均質固體的重心和慣性矩第9章質點運動學1本章目標 19.1引言 19.2直綫運動：連續運動 29.3直綫運動：不規則運動 129.4一般麯綫運動 219.5麯綫運動：正交分量229.6拋體運動 259.7麯綫運動：法嚮和切嚮分量 349.8麯綫運動：柱坐標分量459.9兩質點絕對相關運動的分析 579.10應用平移軸分析兩質點間的相對運動 60第10章質點動力學：力和加速度74本章目標7410.1牛頓第二運動定律7410.2動力學基本方程 7510.3質點係的動力學基本方程 7710.4直角坐標形式的動力學基本方程7910.5法嚮和切嚮坐標形式的動力學基本方程9210.6柱坐標形式的動力學基本方程102*10.7有心力運動與天體力學 113第11章質點動力學：功和能125本章目標12511.1力的功12511.2功能原理12811.3質點係的功能原理 13011.4功率和效率 14011.5保守力和勢能 14611.6能量守恒定律149第12章質點動力學：衝量和動量163本章目標16312.1動量定理16312.2質點係的動量定理16712.3質點係的動量守恒 17312.4碰撞 18312.5動量矩19312.6動量矩定理19412.7衝量矩和動量矩定理 19612.8流體的穩定流動 204*12.9變質量推進 208復習1質點的運動學與動力學 222第13章剛體平麵運動的動力學231本章目標23113.1剛體的平麵運動 23113.2剛體的平移 23213.3剛體的定軸轉動 23313.4絕對運動分析 24513.5相對運動分析：速度 24913.6速度瞬心 25913.7相對運動分析：加速度 26613.8轉動參考係下的相對運動分析 275第14章剛體平麵運動的動力學：力和加速度 289本章目標28914.1轉動慣量28914.2平麵運動的動力學方程29614.3動力學方程：平移 29914.4動力學方程：定軸轉動 31114.5動力學方程：一般平麵運動 323第15章剛體平麵運動的動力學：功和能335本章目標 33515.1動能 33515.2力的功 33715.3力偶矩的功 33915.4功能原理34015.5能量守恒定律349第16章剛體平麵運動的動力學：衝量（矩）和動量 （矩）363本章目標36316.1動量和動量矩36316.2動量定理和動量矩定理 36716.3動量守恒定律和動量矩守恒定律 379*16.4偏心碰撞 383復習2剛體的平麵運動學與動力學392第17章剛體的空間運動學401本章目標40117.1定點運動 401*17.2固定坐標係或平移-轉動坐標係中矢量對時間的導數 40417.3一般運動407*17.4在同時平移和轉動的參考係下分析相對運動415第18章剛體的空間動力學425本章目標 425*18.1轉動慣量和慣性積 42518.2動量矩 43218.3動能 435*18.4動力學方程 441*18.5陀螺運動 45218.6無力矩運動 457第19章振動467本章目標467*19.1無阻尼自由振動 467*19.2能量法 477*19.3無阻尼受迫振動 483*19.4黏性阻尼自由振動 485*19.5黏性阻尼受迫振動 488*19.6電路類比 490附錄498附錄A數學公式498附錄B矢量分析 501附錄C鏈式法則 504附錄D基礎題的部分解答和答案 505附錄E習題答案542

前言/序言

　　本書的目的是清晰、全麵地嚮學生介紹理論力學的原理和應用。為實現這個目標，本書在編寫過程中汲取瞭許多從事教學工作的評論傢和作者的學生的批評及意見。本書為第12版，與前一版相比多處作瞭較大改進，希望能為教師和學生帶來更大幫助。　　新特點基礎題在每章例題之後都安排瞭基礎題。通過這些題，可以培養學生對一些基本概念的簡單應用能力，使學生掌握處理簡單問題的基本技巧，為後續求解一般問題打下良好基礎。由於附錄已經給齣這些問題的全部計算結果和部分解題過程，因此也可將這些題作為延伸性例題。另外，從考試角度，基礎題為學生提供瞭一種非常高效的學習方式。同時，在理論力學考試準備前期，可以通過這些練習復習基礎知識。　　內容修訂本版對書中每一部分內容都進行瞭仔細核查。為更好地解釋概念，對許多章節的材料進行瞭重新編寫。為更加突齣一些重要概念的應用，增加和更換瞭部分例題。　　概念題每章結尾處通常安排一些概念題，它們與該章節中的力學原理的應用相關。安排這些分析和設計型問題的目的，是引導學生通過照片所描述的實際生活場景進行思考。在學生做過一些相關類型的練習後，可將概念題留為作業或練習。　　附加的照片整本書更新或增加近60幅照片，它們反映瞭本書講授的知識在實際生活中的實用性。這些照片一般用於解釋如何在現實世界中應用力學原理處理問題。在某些章節，也通過照片展示工程師處理實際問題的基本過程：首先必須建立一個便於分析的理想模型，然後畫受力圖，最後應用力學原理求解。　　新習題在本版中，新增或更新近800道習題，約占習題總量的50%。它們涉及航空航天、石油工程和生物力學等領域。新版的習題總量也比上一版增加近17%。　　其他特點除瞭上麵提到的新特點外，現將本書正文的一些其他顯著特點敘述如下：　　內容組織本版對章節的每一部分都進行瞭精心組織和安排，包括特定主題的解釋、說明性例題和課外習題。每節的主題作為該節副標題，以黑體字形式錶示。這樣做的目的是為引入每個新定義或概念提供一種結構化方法，同時也方便以後的復習和參考。　　章節內容每章開篇都以生活或工程中常見的實例為基礎引入和論證一些應用廣泛的力學原理。每章章首部分的粗體圓點清單概括瞭本章的主要內容。　　突齣受力圖畫受力圖是求解力學問題的關鍵所在。因此，本書從始至終一直強調“畫受力圖”的重要性。並且通過特定章節和具體例題詳細講解“畫受力圖”的步驟和注意事項。同時，通過相關課外習題的訓練，使學生熟練掌握“畫受力圖”的方法步驟。　　分析過程本書第1章1��6節給齣力學問題的一般分析過程。它適用於書中所有類型的習題。在後續章節學習中，這一特點給初學者提供瞭一種在應用理論時可遵循的閤理方法。為闡明這種方法的應用，本書的例題也采用上述方法求解。實際上，隨著學生對相關原理理解的不斷深入和自信心的日漸增強，他們將形成自己的解題過程。　　重點這部分主要總結和迴顧每節中最重要的概念，並強調這些概念對應用原理求解問題的重要性。　　概念的理解本書對各章照片中的力學問題都進行瞭簡化處理，然後應用力學原理求解這些問題。這樣更便於闡明原理中一些更重要的概念，解釋方程中所涉及術語的物理意義。通過這些簡化應用，不僅增強學生對本學科的興趣和對例題的理解，同時也為學生進一步求解習題奠定瞭良好基礎。　　課外習題除基礎題和概念性習題外，本書還包括如下類型題：　　�r 畫受力圖的習題本書的部分章節包含一些介紹性問題，對於問題中的一些特例僅需畫受力圖便可求解齣來。這些習題可使學生清楚“正確畫齣受力圖”對求解任何平衡問題都至關重要。　　�r 一般分析和設計題本書的大部分習題取材於工程實際問題。一些習題來自於工業應用的實際産品。希望通過這些實例，激發學生對理論力學的興趣，培養將實際物理描述簡化為理論模型或符號錶示（這些描述更便於應用力學原理）的能力。　　�r 計算機的問題本書精心設計瞭一些習題，這些習題必須通過一定的數值計算纔能得齣結論，數值求解過程可在颱式計算機或可編程便攜計算器上完成。這樣做的好處是既能擴展其他方麵的數理分析能力，又能有更多精力關注力學原理應用本身。這種類型習題的題號前加瞭符號“■”作為標記。　　新版中的課外習題非常多，具體可分為三類：一類是比較簡單的習題，書後附錄給齣參考答案，題號前沒有任何標記；第二類習題的題號前加上圓點（�r）作為標記，書後附錄給齣瞭建議、關鍵公式和計算結果；最後一類習題的題號前加上星號（*）作為標記，書中沒有給齣參考答案。　　精確性與前一版相比，新版對書中所有文字和習題解答都進行瞭校核。除作者以外，還有如下人員參與瞭校核工作：弗吉尼亞理工大學的Scott Hendricks、南佛羅裏達大學的Karim Nohra；勞雷爾技術學院綜閤齣版服務部的Kurt Norlin。此外，工程師Kai Beng不僅對本書作齣精確評論，同時還給齣許多內容改進方麵的建議。　　內容全套書共分為19章。每章內容安排循序漸近，應用力學原理先處理簡單情況，再處理更復雜的情況。　　本冊為動力學分冊，共11章。第9章討論質點運動學。隨後在第10章（力和加速度）、第11章（功和能）、第12章（衝量和動量）中討論瞭質點動力學。在復習1中對這4章涉及的質點動力學概念進行瞭總結，通過該部分學生可以接觸和解決很多問題。剛體平麵運動部分的內容也采用類似的邏輯次序進行組織：第13章（平麵運動學）、第14章（力和加速度）、第15章（功和能）、第16章（衝量和動量），復習2是對這4章內容的總結和復習。　　如果時間允許，剛體空間運動的相關內容可以在課內講解。第17章和第18章分彆討論它的運動學和動力學。如果具備必要的數學基礎，第19章（振動）部分可以包含到授課中。某些標有“*”的節，考慮到其已超齣基本動力學課程，可以略去不講。但是要注意，這些材料可以做為學習更高級課程的基本理論時的參考資料。最後，附錄A列齣瞭求解相關問題所需要的數學公式，附錄B簡要復習瞭矢量分析，附錄C迴顧瞭鏈式法則的應用。　　講授次序的可選擇性根據需要，可按如下次序安排第9章到第16章的內容，並不會影響內容的連續性：第9章和第13章（運動學）、第10章和第14章（力和加速度）、第11章和第15章（功和能）、第12章和第16章（衝量和動量）。　　緻謝作者力求寫好本書，以引起教師和學生的興趣。在本書這些年的編寫過程中，得到許多人的幫助。我非常感謝他們給予的許多寶貴建議和評述。在這裏，我還要特彆感謝下麵這些人，在本書第12版的準備過程中，他們提供瞭許多中肯的建議。　　Yesh P�盨ingh，得剋薩斯大學聖安東尼奧分校Manoj Chopra，中佛羅裏達大學Kathryn McWilliams，薩省大學Daniel Linzell，賓州州立大學Larry Banta，西弗吉尼亞大學Manohar L�盇rora，科羅拉多礦業大學Robert Rennaker，俄剋拉荷馬大學Ahmad M�� Itani，內華達大學另外還有一些人有理由獲得特殊贊譽。Vince O′Brien（項目組管理主任）和Rose Kernan （製作編輯）多年來給予我許多鼓勵和支持。坦誠地講，如果沒有他們的幫助，這本書的全麵修訂不可能完成。還有，Kai Beng Yap，我的多年好友和同事，在全書手稿的審核及習題解答的準備過程中給予我極大的幫助。在這份緻謝中，我還要特彆感謝勞雷爾技術學院綜閤齣版服務部的Kurt Norlin。在本書齣版過程中，我也要感謝我的夫人Conny和女兒Mary Ann給予的幫助，她們承擔瞭齣版底稿準備中的大量校對和打印工作。　　最後，我還要感謝我的全體學生和教育工作者們，他們利用大量的休息時間通過電子郵件提供瞭許多寶貴的建議和意見。由於篇幅所限不能一一列舉，在此謹緻以誠摯的謝意。　　無論何時收到您關於本版的任何評論、建議或問題，我都將不勝感激。　　Russell Charles Hibbelerhibbeler@bellsouth�眓et動力學基本公式動力學基本公式運動學質點的直綫運動變量aa=dvdtv=dsdtads=vdv常量a=acv=v0+acts=s0+v0t+12act2v2=v20+2ac（s-s0）質點麯綫運動x,y,z坐標係vx=x·ax=x¨vy=y·ay=y¨vz=z·az=z¨r,θ,z坐標係vr=r·ar=r¨-rθ·2vθ=rθ·aθ=rθ¨+2r·θ·vz=z·az=z¨n,t,b坐標係v=s·at=v·=vdvdsan=v2ρρ=［1+（dy/dx）2］3/2｜d2y/dx2｜相對運動vB=vA+vB/AaB=aA+aB/A剛體定軸運動變量α常量α=αcα=dωdtω=ω0+αctω=dθdtθ=θ0+ω0t+12αct2ωdω=αdθω2=ω20+2αc（θ-θ0）對點Ps=θrv=ωrat=αran=ω2r相對動軸的一般平麵運動vB=vA+vB/A（鉸接）aB=aA+aB/A（鉸接）相對動軸和轉軸的一般平麵運動vB=vA+Ω×rB/A+（vB/A）xyzaB=aA+Ω·×rB/A+Ω×（Ω×rB/A）+2Ω×（vB/A）xyz+（aB/A）xyz動力學轉動慣量I＝∫r2dm平行軸定理I＝IG+md2迴轉半徑k=Im運動方程質點ΣF＝ma剛體ΣFx=m（aG）x（平麵運動）ΣFy=m（aG）yΣMG=IGa或ΣMP=Σ（μk）P質點的功和能T1+U1－2＝T2動能質點T＝12mv2剛體（平麵運動）T＝12mv2G+12IGω2功變力UF＝∫Fcosθds不變力UF＝（Fccosθ）Δs重力UW＝－WΔy彈力Us=-12ks22-12ks21Couple momentUM=MΔθ功率和效率P＝dUdt=F·vε=P輸齣P輸入＝U輸齣U輸入保守力的功T1+V1＝T2+V2勢能V＝Vg+Ve, 其中Vg=±Wy, Ve=+12ks2衝量和動量定理質點mv1+Σ∫Fdt=mv2剛體m（vG）1+Σ∫Fdt=m（vG）2動量守恒Σ（係統mv）1=Σ（係統mv）2恢復周數e=（vB）2-（vA）2（vA）1-（vB）1衝量矩和動量矩定理質點（HO）1+Σ∫MOdt=（HO）2其中HO=（d）（mv）剛體（平麵運動）（HG）1+Σ∫MGdt=（HG）2其中HG＝IGω（HO）1+Σ∫MOdt=（HO）2其中HO＝IOω動量矩守恒Σ（係統H）1＝Σ（係統H）2SI詞頭和換算係數SI詞頭倍數指數形式詞頭SI符號1 000 000 000109吉［咖］（giga）G1 000 000106兆（mega）M1 000103韆（kilo）k分數0��00110-3毫（milli）m0��000 00110-6微（micro）μ0��000 000 00110-9納［諾］（nano）nFPS到SI的換算係數物理量度量單位（FPS）等於度量單位（SI）力lbf4��448 2N質量slug14��593 8kg長度ft0��304 8mFPS中的換算係數1ft=12in�保╥nches）1mi�保╩ile）=5280ft1kip（kilopound）=1000lb1ton=2000lb均質固體的重心和慣性矩

評分☆☆☆☆☆

　　�f 畫受力圖的習題本書的部分章節包含一些介紹性問題，對於問題中的一些特例僅需畫受力圖便可求解齣來。這些習題可使學生清楚“正確畫齣受力圖”對求解任何平衡問題都至關重要。

評分☆☆☆☆☆

　　概念的理解本書對各章照片中的力學問題都進行瞭簡化處理，然後應用力學原理求解這些問題。這樣更便於闡明原理中一些更重要的概念，解釋方程中所涉及術語的物理意義。通過這些簡化應用，不僅增強學生對本學科的興趣和對例題的理解，同時也為學生進一步求解習題奠定瞭良好基礎。

評分☆☆☆☆☆

內容詳實，印刷質量好，價格也能接受，非常媽

評分☆☆☆☆☆

　　附加的照片整本書更新或增加近60幅照片，它們反映瞭本書講授的知識在實際生活中的實用性。這些照片一般用於解釋如何在現實世界中應用力學原理處理問題。在某些章節，也通過照片展示工程師處理實際問題的基本過程：首先必須建立一個便於分析的理想模型，然後畫受力圖，最後應用力學原理求解。

評分☆☆☆☆☆

不錯。

評分☆☆☆☆☆

挺好

評分☆☆☆☆☆

碰上瞭搞活動，很劃算，值得一讀的好書

評分☆☆☆☆☆

　　新特點基礎題在每章例題之後都安排瞭基礎題。通過這些題，可以培養學生對一些基本概念的簡單應用能力，使學生掌握處理簡單問題的基本技巧，為後續求解一般問題打下良好基礎。由於附錄已經給齣這些問題的全部計算結果和部分解題過程，因此也可將這些題作為延伸性例題。另外，從考試角度，基礎題為學生提供瞭一種非常高效的學習方式。同時，在理論力學考試準備前期，可以通過這些練習復習基礎知識。

評分☆☆☆☆☆

　　其他特點除瞭上麵提到的新特點外，現將本書正文的一些其他顯著特點敘述如下：