物理难题150例

物理难题150例
作 者: 邱为钢
出版社: 清华大学出版社
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作者简介

  邱为钢, 本科就读于中国科学技术大学近代物理系, 研究生就读于复旦大学物理系.主要从事数学物理和大学物理的教学研究, 研究方向为经典和现代数学计算技巧在经典物理中的应用, 生活中有趣物理现象解密, 高速摄影下的物理现象解读, 数学软件在物理模拟(动画)中的应用, 以及物理视觉 在文艺中的应用. 主持 自然科学基金一项,物理专业指导委员会教改项目两项,获得中国物理学会2015年度 论文奖. 出版物理科普读物>一本(清华大学出版社).

内容简介

本书精选了150道物理难题,这些题目一是来自生活中有趣的物理现象,如嵌合圆环在地面上的滚动;二是来自物理学的专业 期刊,如套在大拇指上的橡皮筋释放后的运动;三是来自以往难题的再次凝练升华,如相框摆的完整周期运动和小角度扰动模式。这些难题,叙述简练,短小精悍。解决这些题目并不避讳所需的数学,数学不是分析理解物理模型的束缚和障碍,反而是随心所欲的利器,无论是解析推导还是近似估计,数值计算还是动画模拟,数学工具的使用都必不可少。本书适合物理 玩家打发闲余时间,也欢迎物理竞赛教练和物理师范专业学生阅读。

图书目录

乐章 平衡

001 悬链线的几何特征

002 越过光滑钉子的悬链线

003 跳绳的形状

004 泪滴状旋转悬链线

005 倒放的心形旋转悬链线

006 竖直悬挂转动的链条

007 表面张力作用下的悬链线

008 匀强磁场中的通电悬链线

009 圆锥面上的悬链线

010 球面上的悬链线

011 光滑旋转圆锥面上的链条

012 粗糙圆锥面内的静止链条

013 球面上的转动链条

014 旋转抛物面内杆的平衡位形

015 转动多边形杆的平衡位形

016 转动绳杆体系的平衡位形

017 相框的平衡位形

018 正三角形杆插进圆孔柱的平衡位形

019 两端固定彩虹圈的平衡位形

020 弯曲的丝带

021 光纤台灯的包络面

022 匀速转动仙女棒的平衡位形

023 橡皮膜上下沉的球

024 弯曲成心形的弹性薄板

025 两端水平夹持的弹性板

026 稳定漂浮的木桩

027 漂浮正方体的平衡位形

028 充气纸袋的形状

029 注水气球的形状

030 平行圆环之间的肥皂膜

031 正三棱柱中的极小曲面

032 正三棱柱框架内的极小曲面(I)

033 正三棱柱框架内的极小曲面(Ⅱ)

034 正方体框架内的极小曲面

035 正方体肥皂泡

036 漂浮水面的气泡

037 液面上巨大的肥皂泡

038 水缸底部的气泡

039 无重力下转动液滴的形状

040 球体的引力自能

041 摩擦力锁定的圆柱

042 四叠砖的 悬出距离

043 转动惯量的坐标表示

044 牟合方盖的转动惯量

045 分形物体的转动惯量

046 Mobius环状体的转动惯量

第二乐章 运动

一、轨迹

047 等时摆线的逆问题