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物理難題150例 版權信息
- ISBN：9787302603207
- 條形碼：9787302603207 ; 978-7-302-60320-7
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：
物理難題150例 本書特色
沒有公式的科普可以增加物理思想和對概念的理解，但要真正洞察和理解物理，必須需要定理公式和計算。本書精選了150例有趣的物理難題，加以詳盡的解析和數值計算，并以動畫道具等方式演示，幫助讀者領悟：原來簡單的現象背后有這么高深的物理。
物理難題150例 內容簡介
作者的本物理啟蒙科普書《奇妙的物理世界》只有圖片和文字，沒有公式，目的是激發青少年學習物理的興趣。但是要真正洞察和理解物理，必須需要定理公式和計算。本書從日常生活現象，網絡資源和國內外物理教學期刊和專業期刊等精心選取了近百例有趣的物理難題，加以詳盡的解析和數值計算，并以動畫等方式演示，讓讀者領悟到原來簡單的現象背后有這么高深的物理。本書適合物理師范專業的本科生和研究生閱讀，也適合學習和參與物理奧賽和物理競標賽的中學生閱讀。
物理難題150例 目錄
樂章平衡
001懸鏈線的幾何特征
002越過光滑釘子的懸鏈線
003跳繩的形狀
004淚滴狀旋轉懸鏈線
005倒放的心形旋轉懸鏈線
006豎直懸掛轉動的鏈條
007表面張力作用下的懸鏈線
008勻強磁場中的通電懸鏈線
009圓錐面上的懸鏈線
010球面上的懸鏈線
011光滑旋轉圓錐面上的鏈條
012粗糙圓錐面內的靜止鏈條
013球面上的轉動鏈條
014旋轉拋物面內桿的平衡位形
015轉動多邊形桿的平衡位形
016轉動繩桿體系的平衡位形
017相框的平衡位形
018正三角形桿插進圓孔柱的平衡位形
019兩端固定彩虹圈的平衡位形
020彎曲的絲帶
021光纖臺燈的包絡面
022勻速轉動仙女棒的平衡位形
023橡皮膜上下沉的球
024彎曲成心形的彈性薄板
025兩端水平夾持的彈性板
026穩定漂浮的木樁
027漂浮正方體的平衡位形
028充氣紙袋的形狀
029注水氣球的形狀
030平行圓環之間的肥皂膜
031正三棱柱中的極小曲面
032正三棱柱框架內的極小曲面（Ⅰ）
033正三棱柱框架內的極小曲面(Ⅱ)
034正方體框架內的極小曲面
035正方體肥皂泡
036漂浮水面的氣泡
037液面上巨大的肥皂泡
038水缸底部的氣泡
039無重力下轉動液滴的形狀
040球體的引力自能
041摩擦力鎖定的圓柱
042四疊磚的懸出距離
043轉動慣量的坐標表示
044牟合方蓋的轉動慣量
045分形物體的轉動慣量
046Mobius環狀體的轉動慣量 第二樂章運動
一、 軌跡
047等時擺線的逆問題
048追擊問題的極限性質
049橢圓函數的李薩如圖形
050萊洛三角形的滾動
051橢圓旋輪線
052方輪之外
053交錯圓盤的滾動軌跡
054鑲嵌雪花片的滾動模式
055球體的拓印滾動
二、 啟動，突變，終態
056三鉸鏈桿的啟動
057正方形鉸鏈桿的啟動
058拉動一個桿所需的外力
059拉動一個圓盤所需的外力
060平面上繩子的啟動
061球面上鏈條釋放后的張力突變
062剪斷懸鏈線兩端張力的突變
063三角形板頂點懸線上的張力突變
064粗糙碗內滑塊通過點的次數
065鏡像軌道上的滑動時間
三、 質點和擺的運動
066三體問題的初等解
067斜面上滾動圓木的極限跳躍
068球面擺的閉合軌跡
069曲面上質點的運動特性
070飛躍水平線的彈簧擺
071轉動圓錐面內甩出的滑塊
四、 繩子(鏈條)的運動
072自由下落繩子端點的運動是自由落體嗎？
073下落鏈條的視重
074繩子繞圓盤問題
075繩球體系在圓柱面上的滑動
076光滑水平桌面上滑落的鏈條
077三維繩子繞圓柱問題
078牛仔套圈的秘密
079飛起的轉動鏈條
五、 桿的運動
080桿的滑動模式
081桿繞圓盤問題
082傾倒桿端點的移動
083桿在桌面邊緣的掉落
084桿在圓柱頂點的掉落
六、 圓環的運動
085平面上滑動的旋轉圓環
086電線桿上的自行車外胎
087呼啦圈的秘密
七、 盤和板的運動
088球碗內三角形板的運動模式
089傾倒轉動硬幣的死亡機制
090高速自轉圓盤的顫抖
八、 圓錐(柱)的運動
091圓錐體在斜面上的滾動模式
092桌面上五號電池的旋轉起立
093旋轉起立的雞蛋
九、 球的運動
094球在桌面邊緣的滾落
095臺球的滾動模式
096高爾夫球的旋進出洞
097大唐不倒翁半球的滾動模式
098半球之間的引力
十、 振動和波動
099兩端燃燒蠟燭的晃動模式
100兩端鉸接彈性桿的平衡位形和振動模式
101對稱振子鏈的共振模式
102懸掛(上壓)網球彩虹圈的下落
103旋轉彈簧的釋放
104圓形平板上的克拉尼圖形
105正三角形平板上的克拉尼圖形
106肥皂泡破裂的聲音
107推桿為何不產生聲音 第三樂章電磁
108帶電繩子的平衡位形
109勻強磁場中的異號雙電荷運動
110正三角形線圈在磁場中的轉動
111轉動的磁棒小球雙棱錐
112三角形桿電荷體系的電勢分布
113帶電正多邊形盤軸線上的電(磁)場
114分形線圈軸線上的磁場
115三角形截面上的感生電場線
116兩維電流的分布
117無限迭代分形正三角形網絡電阻
118正四面體對稱性的等勢面和電場線
119帶電半球面之間的庫侖吸引力
120兩個金屬圓盤的電容 第四樂章熱學
121水中墨水液滴的擴散
122密封罐內水結冰時產生的壓強
123冰棱錐的形狀
124冰棱錐上的特征波長
125低溫平板上水滴冰水分界面的演化
126水滴結冰時分界面的推進速度 第五樂章彈性
127肥皂膜中淚滴狀魚線
128甩(響)鞭的形狀
129飼進長彈性繩子的空間位形
130頭發的自我卷曲
131橡皮筋釋放后的運動模式
132卷曲滾動的彈性鋼條
133壓縮彈性環的起跳
134平板之間的圓形彈性板的形變
135自行車輪胎的形變
136搖晃的樂高塔
137眼鏡蛇波的波形和速度
138斜面上弓狀滑動的地毯
139晴雯撕扇中的物理
140兩個鋼球碰撞形變 第六樂章流體力學
141硬幣下壓下的水面形狀
142噴泉上旋轉的大理石球
143滾動水瓶的撞墻反彈
144旋轉雙層液體分界面
145下落黏性液柱的形狀
146下落蜂蜜尾部旋轉的物理機制
147對稱水鐘的形狀
148天花板上的水幕
149勻速行駛的船引起的水面波動
150流水中溶化變形的糖果 參考書目 后記
001懸鏈線的幾何特征
002越過光滑釘子的懸鏈線
003跳繩的形狀
004淚滴狀旋轉懸鏈線
005倒放的心形旋轉懸鏈線
006豎直懸掛轉動的鏈條
007表面張力作用下的懸鏈線
008勻強磁場中的通電懸鏈線
009圓錐面上的懸鏈線
010球面上的懸鏈線
011光滑旋轉圓錐面上的鏈條
012粗糙圓錐面內的靜止鏈條
013球面上的轉動鏈條
014旋轉拋物面內桿的平衡位形
015轉動多邊形桿的平衡位形
016轉動繩桿體系的平衡位形
017相框的平衡位形
018正三角形桿插進圓孔柱的平衡位形
019兩端固定彩虹圈的平衡位形
020彎曲的絲帶
021光纖臺燈的包絡面
022勻速轉動仙女棒的平衡位形
023橡皮膜上下沉的球
024彎曲成心形的彈性薄板
025兩端水平夾持的彈性板
026穩定漂浮的木樁
027漂浮正方體的平衡位形
028充氣紙袋的形狀
029注水氣球的形狀
030平行圓環之間的肥皂膜
031正三棱柱中的極小曲面
032正三棱柱框架內的極小曲面（Ⅰ）
033正三棱柱框架內的極小曲面(Ⅱ)
034正方體框架內的極小曲面
035正方體肥皂泡
036漂浮水面的氣泡
037液面上巨大的肥皂泡
038水缸底部的氣泡
039無重力下轉動液滴的形狀
040球體的引力自能
041摩擦力鎖定的圓柱
042四疊磚的懸出距離
043轉動慣量的坐標表示
044牟合方蓋的轉動慣量
045分形物體的轉動慣量
046Mobius環狀體的轉動慣量 第二樂章運動
一、 軌跡
047等時擺線的逆問題
048追擊問題的極限性質
049橢圓函數的李薩如圖形
050萊洛三角形的滾動
051橢圓旋輪線
052方輪之外
053交錯圓盤的滾動軌跡
054鑲嵌雪花片的滾動模式
055球體的拓印滾動
二、 啟動，突變，終態
056三鉸鏈桿的啟動
057正方形鉸鏈桿的啟動
058拉動一個桿所需的外力
059拉動一個圓盤所需的外力
060平面上繩子的啟動
061球面上鏈條釋放后的張力突變
062剪斷懸鏈線兩端張力的突變
063三角形板頂點懸線上的張力突變
064粗糙碗內滑塊通過點的次數
065鏡像軌道上的滑動時間
三、 質點和擺的運動
066三體問題的初等解
067斜面上滾動圓木的極限跳躍
068球面擺的閉合軌跡
069曲面上質點的運動特性
070飛躍水平線的彈簧擺
071轉動圓錐面內甩出的滑塊
四、 繩子(鏈條)的運動
072自由下落繩子端點的運動是自由落體嗎？
073下落鏈條的視重
074繩子繞圓盤問題
075繩球體系在圓柱面上的滑動
076光滑水平桌面上滑落的鏈條
077三維繩子繞圓柱問題
078牛仔套圈的秘密
079飛起的轉動鏈條
五、 桿的運動
080桿的滑動模式
081桿繞圓盤問題
082傾倒桿端點的移動
083桿在桌面邊緣的掉落
084桿在圓柱頂點的掉落
六、 圓環的運動
085平面上滑動的旋轉圓環
086電線桿上的自行車外胎
087呼啦圈的秘密
七、 盤和板的運動
088球碗內三角形板的運動模式
089傾倒轉動硬幣的死亡機制
090高速自轉圓盤的顫抖
八、 圓錐(柱)的運動
091圓錐體在斜面上的滾動模式
092桌面上五號電池的旋轉起立
093旋轉起立的雞蛋
九、 球的運動
094球在桌面邊緣的滾落
095臺球的滾動模式
096高爾夫球的旋進出洞
097大唐不倒翁半球的滾動模式
098半球之間的引力
十、 振動和波動
099兩端燃燒蠟燭的晃動模式
100兩端鉸接彈性桿的平衡位形和振動模式
101對稱振子鏈的共振模式
102懸掛(上壓)網球彩虹圈的下落
103旋轉彈簧的釋放
104圓形平板上的克拉尼圖形
105正三角形平板上的克拉尼圖形
106肥皂泡破裂的聲音
107推桿為何不產生聲音 第三樂章電磁
108帶電繩子的平衡位形
109勻強磁場中的異號雙電荷運動
110正三角形線圈在磁場中的轉動
111轉動的磁棒小球雙棱錐
112三角形桿電荷體系的電勢分布
113帶電正多邊形盤軸線上的電(磁)場
114分形線圈軸線上的磁場
115三角形截面上的感生電場線
116兩維電流的分布
117無限迭代分形正三角形網絡電阻
118正四面體對稱性的等勢面和電場線
119帶電半球面之間的庫侖吸引力
120兩個金屬圓盤的電容 第四樂章熱學
121水中墨水液滴的擴散
122密封罐內水結冰時產生的壓強
123冰棱錐的形狀
124冰棱錐上的特征波長
125低溫平板上水滴冰水分界面的演化
126水滴結冰時分界面的推進速度 第五樂章彈性
127肥皂膜中淚滴狀魚線
128甩(響)鞭的形狀
129飼進長彈性繩子的空間位形
130頭發的自我卷曲
131橡皮筋釋放后的運動模式
132卷曲滾動的彈性鋼條
133壓縮彈性環的起跳
134平板之間的圓形彈性板的形變
135自行車輪胎的形變
136搖晃的樂高塔
137眼鏡蛇波的波形和速度
138斜面上弓狀滑動的地毯
139晴雯撕扇中的物理
140兩個鋼球碰撞形變 第六樂章流體力學
141硬幣下壓下的水面形狀
142噴泉上旋轉的大理石球
143滾動水瓶的撞墻反彈
144旋轉雙層液體分界面
145下落黏性液柱的形狀
146下落蜂蜜尾部旋轉的物理機制
147對稱水鐘的形狀
148天花板上的水幕
149勻速行駛的船引起的水面波動
150流水中溶化變形的糖果 參考書目 后記
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物理難題150例 作者簡介
邱為鋼, 本科就讀于中國科學技術大學近代物理系, 研究生就讀于復旦大學物理系.主要從事數學物理和大學物理的教學研究, 研究方向為經典和現代數學計算技巧在經典物理中的應用, 生活中有趣物理現象解密, 高速攝影下的物理現象解讀, 數學軟件在物理模擬(動畫)中的應用, 以及物理視覺特效在文藝中的應用. 主持國家自然科學基金一項, 物理專業指導委員會教改項目兩項,獲得中國物理學會2015年度優秀論文獎. 出版物理科普讀物>一本(清華大學出版社).
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