Physics101

Table of contents

1. 第1章 绪论
2. 第2章 矢量
3. 第3章 牛顿运动定律
4. 第4章 参考系:伽利略变换
5. 第5章 能量守恒
6. 第6章 动量守恒和角动量守恒
7. 第7章 谐振子:性质与实例
8. 第8章 初等刚体力学
9. 第9章 平方反比律的力
10. 第10章 光的速率
11. 第11章 狭义相对论:洛伦兹变换
12. 第12章 相对论动力学:动量和能量
13. 第13章 相对论动力学中的相关问题
14. 第14章 等效原理

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第1章 绪论

• 1.1 自然界
• 1.2 理论的作用
• 1.3 几何学与物理学
  • 空间曲率的估计
  • 小尺度的几何学
• 1.4 不变性
  • 平移不变性
  • 转动不变性
• 习题
• 拓展读物

第2章 矢量

• 2.1 语言和概念:矢量
  • 矢量符号
  • 矢量相等
• 2.2 矢量加法
• 2.3 矢量的乘积
  • 标量积
  • 矢量积
• 2.4 矢量微商
  • 速度
  • 加速度
    • 例.圆周运动
• 2.5 不变量
  • 各种基本矢量运算的例子
• 习题
• 数学附录
  • 对时间的微商，速度和加速度
  • 角度
  • 函数e^x
  • 级数展开
  • 矢量与球极坐标
  • 解析几何公式
  • 有用的矢量恒等式
• 拓展读物

第3章 牛顿运动定律

• 3.1 牛顿运动定律
• 3.2 平稳随机过程
• 3.3 粒子在均匀重力场中的运动
• 3.4 牛顿万有引力定律
• 3.5 作用在带电粒子上的电力和磁力
• 3.6 动量守恒
• 3.7 接触力:摩擦
• 习题
• 高级课题
• 数学附录
• 历史注记
• 拓展读物

第4章 参考系:伽利略变换

• 4.1惯性参考系和加速参考系
• 4.2绝对加速度和相对加速度
• 4.3 绝对速度和相对速度
• 4.4 伽利略变换
• 习题
• 高级课题
• 数学附录
• 拓展读物

第5章 能量守恒

• 5.1 物理世界中的守恒定律
• 5.2 概念的定义
• 5.3 保守力
• 5.4 功率
• 习题
• 历史注记
• 拓展读物

第6章 动量守恒和角动量守恒

• 6.1 内力和动量守恒
• 6.2 质心
• 6.3 变质量系统
• 6.4 无角动量守恒
• 习题
• 拓展读物

第7章 谐振子:性质与实例

• 7.1 弹簧振子
• 7.2 单摆
• 7.3 LC电路
• 7.4 系统偏离稳定平衡位置的运动
• 7.5 平均动能和平均势能
• 7.6 摩擦
• 7.7 阻尼谐振子
• 7.8 受迫谐振子
• 7.9 叠加原理
• 习题
• 高级课题
• 数学附录
• 拓展读物

第8章 初等刚体力学

• 8.1 运动方程
• 8.2 角动量和动能
• 8.3 转动惯量
• 8.4 定轴转动:运动随时间的变化
• 8.5 定轴转动:角动量矢量的整体行为
• 8.6 转动惯量和惯性积:主轴和欧拉方程
• 习题
• 拓展读物

第9章 平方反比律的力

• 9.1 质点与球壳之间的势能和力
• 9.2 质心与实心球之间的势能和力
• 9.3 引力自能与静电自能
• 9.4转道:方程和偏心率
• 习题
• 高级课题
• 拓展读物

第10章 光的速率

• 10.1 自然界中的基本常数c
• 10.2 c的测量
• 10.3 在做相对运动的各惯性参考系中的光速
• 10.4 多普勒效应
• 10.5 极限速率
• 10.6 结论
• 习题
• 拓展读物

第11章 狭义相对论:洛伦兹变换

• 11.1 基本假设
• 11.2 洛伦兹变换
• 习题
• 拓展读物

第12章 相对论动力学:动量和能量

• 12.1 动量守恒和相对论性动量的定义
• 12.2 相对论性能量
• 12.3 动量与能量的变换
• 12.4 动量变化率的变换
• 12.5 电荷的守恒性
• 习题
• 高级课题
• 历史注记
• 拓展读物

第13章 相对论动力学中的相关问题

• 13.1 带电粒子在恒定纵向电场作用下的加速
• 13.2 横向电场作用下的加速
• 13.3 磁场中的带电粒子
• 13.4 质心系和阈能
• 习题
• 历史注记
• 拓展读物

第14章 等效原理

• 14.1 惯性质量和引力质量
• 14.2 光子的引力质量
• 14.3 水星近日点的进动
• 14.4 等效性
• 14.5 引力波
• 习题
• 历史注记
• 拓展读物