Physics For Scientists & Engineers : Μηχανική

Πρόλογος της ελληνικής έκδοσης ......Page 10
Πρόλογος ......Page 12
Οδηγίες προς τον φοιτητή ......Page 17
Περίληψη περιεχομένων του συγγράματος ......Page 20
Πίνακας περιεχομένων του παρόντος τόμου ......Page 21
ΜΕΡΟΣ I : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ......Page 26
Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή: Φυσική και Μέτρηση ......Page 27
1.1 Μονάδες μήκους, μάζας και χρόνου ......Page 29
1.2 Πυκνότητα και ατομική μάζα ......Page 32
1.3 Διαστασιακή ανάλυση ......Page 33
1.5 Υπολογισμοί τάξης μεγέθους ......Page 35
1.6 Σημαντικά ψηφία ......Page 36
1.7 Μαθηματικός συμβολισμός ......Page 38
Προβλήματα ......Page 39
ΔΟΚΙΜΙΟ : Κλίμακες - η Φυσική της Λιλλιπούτης, του Philip Morrison ......Page 42
2.1 Συστήματα αναφοράς ......Page 47
2.2 Βαθμωτά μεγέθη και διανύσματα ......Page 49
2.3 Μερικές ιδιότητες των διανυσμάτων ......Page 50
2.4 Συνιστώσες ενός διανύσματος και μοναδιαία διανύσματα ......Page 52
Στρατηγική λύσης προβλημάτων ......Page 54
Ανακεφαλαίωση ......Page 56
Προβλήματα ......Page 57
Κεφάλαιο 3: Κίνηση σε μία διάσταση ......Page 62
3.1 Μέση ταχύτητα ......Page 63
3.2 Στιγμιαία ταχύτητα ......Page 64
3.3 Επιτάχυνση ......Page 66
3.4 Κίνηση σε μία διάσταση με σταθερή επιτάχυνση (ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση) ......Page 68
3.5 Ελεύθερη πτώση σωμάτων ......Page 72
* 3.6 Εξαγωγή των εξισώσεων κίνησης με τη χρησιμοποίηση τού Απειροστικού Λογισμού ......Page 75
Ανακεφαλαίωση ......Page 78
Ερωτήσεις ......Page 79
Προβλήματα ......Page 80
4.1 Τα διανύσματα μετατόπισης, ταχύτητας και επιτάχυνσης ......Page 87
4.2 Κίνηση με σταθερή επιτάχυνση σε δύο διαστάσεις ......Page 89
4.3 Κίνηση βλημάτων ......Page 92
4.4 Ομαλή κυκλική κίνηση ......Page 98
4.5 Εφαπτομενική και ακτινική επιτάχυνση στην καμπυλόγραμμη κίνηση ......Page 99
4.6 Σχετική ταχύτητα και σχετική επιτάχυνση ......Page 102
* 4.7 Σχετική κίνηση σε πολύ μεγάλες ταχύτητες ......Page 104
Ανακεφαλαίωση ......Page 105
Ερωτήσεις ......Page 107
Προβλήματα ......Page 108
5.2 Η έννοια τής δύναμης ......Page 115
5.3 Ο πρώτος νόμος του Newton και αδρανειακά συστήματα αναφοράς ......Page 118
5.4 Αδρανειακή μάζα ......Page 120
5.5 Ο δεύτερος νόμος του Newton ......Page 121
5.7 Ο τρίτος νόμος του Newton ......Page 123
5.8 Εφαρμογές των νόμων τού Newton ......Page 125
Στρατηγική λύσης προβλημάτων ......Page 126
5.9 Δυνάμεις τριβής ......Page 132
Ανακεφαλαίωση ......Page 136
Ερωτήσεις ......Page 138
Προβλήματα ......Page 139
6.1 Εφαρμογή του δεύτερου νόμου του Newton στην ομαλή κυκλική κίνηση ......Page 148
6.2 Μη ομαλή κυκλική κίνηση ......Page 153
* 6.3 Κίνηση σε επιταχυνόμενα συστήματα αναφοράς ......Page 154
* 6.4 Κίνηση με την παρουσία δυνάμεων που αντιστέκονται στην κίνηση ......Page 157
6.5 Οι θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης ......Page 160
Ερωτήσεις ......Page 162
Προβλήματα ......Page 163
ΔΟΚΙΜΙΟ : Δυναμική δορυφορικών τροχιών, του Leon Blitzer ......Page 169
7.1 Εισαγωγή ......Page 172
7.2 Έργο σταθερής δύναμης ......Page 173
7.3 Το εσωτερικό γινόμενο δύο διανυσμάτων ......Page 175
7.4 Έργο μη σταθερής δύναμης σε μία διάσταση ......Page 177
7.5 Έργο και κινητική ενέργεια ......Page 181
7.6 Ισχύς ......Page 186
* 7.7 Ενέργεια και αυτοκίνητο ......Page 188
* 7.8 Σχετικιστική κινητική ενέργεια ......Page 191
Ανακεφαλαίωση ......Page 192
Προβλήματα ......Page 193
8.1 Διατηρητικές (ή συντηρητικές) και μη διατηρητικές δυνάμεις ......Page 200
8.2 Δυναμική ενέργεια ......Page 203
8.3 Διατήρηση τής μηχανικής ενέργειας ......Page 204
8.4 Βαρυτική δυναμική ενέργεια κοντά στην επιφάνεια τής Γης ......Page 205
8.5 Μη διατηρητικές δυνάμεις και το θεώρημα έργου-ενέργειας ......Page 208
8.6 Δυναμική ενέργεια αποθηκευμένη σε ένα ελατήριο ......Page 210
Στρατηγική λύσης προβλημάτων ......Page 212
8.7 Σχέση μεταξύ διατηρητικών δυνάμεων και δυναμικής ενέργειας ......Page 214
* 8.8 Διαγράμματα ενέργειας και σταθερότητας της ισορροπίας ......Page 215
8.9 Γενική περίπτωση διατήρησης τής ενέργειας ......Page 216
* 8.10 Ισοδυναμία μάζας-ενέργειας ......Page 217
* 8.11 Κβάντωση τής ενέργειας ......Page 218
Ανακεφαλαίωση ......Page 219
Ερωτήσεις ......Page 220
Προβλήματα ......Page 221
9.1 Γραμμική ορμή και ώθηση ......Page 230
9.2 Διατήρηση τής γραμμικής ορμής για σύστημα δύο σωμάτων ......Page 234
9.3 Κρούσεις ......Page 236
9.4 Κρούσεις σε μία διάσταση ......Page 238
9.5 Κρούσεις σε δύο διαστάσεις ......Page 242
Στρατηγική λύσης προβλημάτων ......Page 243
9.6 Κέντρο μάζας ......Page 245
9.7 Κίνηση ενός συστήματος σωμάτων ......Page 248
* 9.8 Πρόωση πυραύλων ......Page 251
Ανακεφαλαίωση ......Page 253
Ερωτήσεις ......Page 254
Προβλήματα ......Page 255
10.1 Γωνιακή ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνση ......Page 263
10.2 Περιστροφική κινητική: Περιστροφική κίνηση με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση ......Page 265
10.3 Σχέσεις ανάμεσα σε γωνιακές και γραμμικές ποσότητες ......Page 266
10.4 Κινητική ενέργεια περιστροφής ......Page 268
10.5 Υπολογισμός ροπών αδράνειας ......Page 270
10.6 Ροπή ......Page 273
10.7 Σχέση ανάμεσα στη ροπή και στη γωνιακή επιτάχυνση ......Page 275
10.8 Έργο και ενέργεια στην περιστροφική κίνηση ......Page 279
Ανακεφαλαίωση ......Page 282
Ερωτήσεις ......Page 283
Προβλήματα ......Page 284
11.1 Κύλιση ενός στερεού σώματος ......Page 291
11.2 Το διανυσματικό γινόμενο και η ροπή ......Page 294
11.3 Στροφορμή ενός σώματος ......Page 296
11.4 Περιστροφή ενός στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα ......Page 299
11.5 Διατήρηση της στροφορμής ......Page 302
* 11.6 Κίνηση γυροσκοπίων και στρόβων ......Page 305
* 11.7 Η θεμελιώδης σημασία της στροφορμής ......Page 308
Ανακεφαλαίωση ......Page 309
Ερωτήσεις ......Page 310
Προβλήματα ......Page 311
* Κεφάλαιο 12: Στατική ισορροπία και ελαστικότητα ......Page 318
12.1 Οι συνθήκες ισορροπίας ενός στερεού αντικειμένου (ή σώματος) ......Page 319
12.2 Το κέντρο βάρους ......Page 321
Στρατηγική λύσης προβλημάτων: Ισορροπούντα αντικείμενα ......Page 322
12.4 Ελαστικές ιδιότητες των στερεών ......Page 326
Ανακεφαλαίωση ......Page 330
Προβλήματα ......Page 331
ΔΟΚΙΜΙΟ : Αψίδες (τόξα), του Gordon Batson ......Page 339
13.1 Απλή αρμονική κίνηση ......Page 341
13.2 Μάζα αναρτημένη από ελατήριο ......Page 345
13.3 Ενέργεια τού απλού αρμονικού ταλαντωτή ......Page 349
13.4 Το εκκρεμές ......Page 352
* 13.5 Σύγκριση τής απλής αρμονικής κίνησης με την ομαλή κυκλική κίνηση ......Page 356
* 13.6 Φθίνουσες ή αποσβεννύμενες ταλαντώσεις ......Page 358
* 13.7 Εξαναγκασμένες ταλαντώσεις ......Page 359
Ανακεφαλαίωση ......Page 361
Ερωτήσεις ......Page 362
Προβλήματα ......Page 363
ΔΟΚΙΜΙΟ : Η Γερτρούδη που χοροπηδάει: Η κατάρρευση της γέφυρας Tacoma Narrows, των Robert G. Fuller και Dean A. Zollman ......Page 369
14.1 Ο νόμος της παγκόσμιας βαρυτικής έλξης του Newton ......Page 374
14.3 Βάρος και βαρυτική δύναμη ......Page 376
14.5 Ο νόμος της παγκόσμιας βαρυτικής έλξης και η κίνηση των πλανητών ......Page 378
14.6 Το βαρυτικό πεδίο ......Page 382
14.7 Βαρυτική δυναμική ενέργεια ......Page 383
14.8 Ενεργειακή θεώρηση της κίνησης πλανητών και δορυφόρων ......Page 386
* 14.9 Η βαρυτική δύναμη ανάμεσα σε ένα σωμάτιο και ένα εκτεταμένο σώμα (αντικείμενο) ......Page 389
* 14.10 Δύναμη βαρύτητας ανάμεσα σε ένα σωμάτιο και σε μιά σφαιρική κατανομή μάζας ......Page 390
Ανακεφαλαίωση ......Page 392
Ερωτήσεις ......Page 394
Προβλήματα ......Page 395
ΔΟΚΙΜΙΟ : To Big Bang (στο μεγάλο μπανγκ), του C. Wolff ......Page 400
15.1 Καταστάσεις της ύλης ......Page 406
15.2 Πυκνότητα και πίεση ......Page 408
15.3 Μεταβολή της πίεσης συναρτήσει τού βάρους ......Page 409
15.5 Η άνωση και η αρχή του Αρχιμήδη ......Page 412
15.6 Δυναμική των Ρευστών ......Page 415
15.7 Ρευματικές γραμμές και η εξίσωση της συνέχειας ......Page 416
15.8 Η εξίσωση του Bernoulli ......Page 417
* 15.9 Άλλες εφαρμογές της εξίσωσης του Bernoulli ......Page 419
* 15.10 Ενέργεια από τον άνεμο (αιολική ενέργεια) ......Page 421
* 15.11 Ιξώδες (εσωτερική τριβή ρευστών) ......Page 423
* 15.12 Τυρβώδης ροή ......Page 424
Ανακεφαλαίωση ......Page 425
Ερωτήσεις ......Page 426
Προβλήματα ......Page 428
ΔΟΚΙΜΙΟ : Φυσική των υψηλών πιέσεων, του A. Jayaraman ......Page 434
39.1 Εισαγωγή ......Page 438
39.2 Η αρχή της σχετικότητας ......Page 439
39.3 Το πείραμα των Michelson-Morley ......Page 442
39.4 Η αρχή της σχετικότητας του Einstein ......Page 445
39.5 Μια περιγραφή γεγονότων στη σχετικότητα ......Page 447
39.6 Το ταυτόχρονο ......Page 448
39.7 Η σχετικότητα του χρόνου ......Page 449
39.8 Η σχετικότητα του μήκους ......Page 453
39.9 Οι μετασχηματισμοί του Lorentz ......Page 455
39.10 Μετασχηματισμοί ταχυτήτων του Lorentz ......Page 457
39.11 Σχετικιστική ορμή ......Page 459
39.12 Σχετικιστική ενέργεια ......Page 461
39.13 Επιβεβαίωση και συνέπειες της θεωρίας της σχετικότητας ......Page 465
Ανακεφαλαίωση ......Page 466
Ερωτήσεις ......Page 467
Προβλήματα ......Page 468
ΔΟΚΙΜΙΟ : Η αναγέννηση της Γενικής θεωρίας της Σχετικότητας, του Clifford Μ. Will ......Page 472
Πίνακας Α.1 Συντελεστές μετατροπής ......Page 482
Πίνακας Α.2 Σύμβολα, διαστάσεις και μονάδες διαφόρων φυσικών μεγεθών ......Page 483
Πίνακας Α.3 Πίνακας ατομικών μαζών ......Page 485
Β.1 Μαθηματικός συμβολισμός ......Page 489
Β.2 Άλγεβρα ......Page 490
Β.3 Γεωμετρία ......Page 496
Β.4 Τριγωνομετρία ......Page 497
Β.5 Σειρές ......Page 499
Β.6 Διαφορικός λογισμός ......Page 500
Β.7 Ολοκληρωτικός λογισμός ......Page 502
Παράρτημα C Το περιοδικό σύστημα των στοιχείων ......Page 507
Παράρτημα D Μονάδες SI ......Page 509
Παράρτημα Ε Βραβεία Νόμπελ ......Page 510
Παράρτημα F Spreadsheets ......Page 515
Απαντήσεις στα προβλήματα με περιττό αύξοντα αριθμό ......Page 530
Αλφαβητικό Ευρετήριο ......Page 538