ebook Podstawy fizyki. Tom 1 David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2015

Nowe, polskie wydanie kultowego podręcznika fizyki Resnicka, Hallidaya!

Nowoczesny, przejrzyście napisany, kompletny podręcznik podstaw fizyki, który powstał na podstawie legendarnej już książki Resnicka i Hallidaya. Przedstawia aktualny stan wiedzy, zarówno w rozdziałach związanych z fizyką współczesną, jak i w tych dotyczących fizyki klasycznej. Prezentowany materiał jest bogato ilustrowany i poparty wieloma przykładami, a aparat matematyczny ograniczony do niezbędnego minimum. Na końcu każdego rozdziału znajduje się podsumowanie omówionego materiału, któremu towarzyszą pytania i zadania sprawdzające jego zrozumienie.

W 2002 roku Amerykańskie Towarzystwo Fizyczne uznało książkę Podstawy fizyki najwybitniejszym tekstem wprowadzającym do fizyki w XX wieku.

Drugie wydanie polskie opiera się na najnowszym, już dziesiątym, wydaniu amerykańskim.

Tom 1 zawiera wiadomości z mechaniki klasycznej. Są tu omówione m.in. ruch w jednym, dwóch i trzech wymiarach, siły, energia, praca, zderzenia oraz ruch obrotowy.

Uzupełnieniem książki są: wykazy niektórych danych astronomicznych, współczynników zamiany jednostek, wzorów matematycznych, właściwości pierwiastków, wybranych stałych fizycznych, wybranych właściwości fizycznych, a także układ okresowy pierwiastków oraz skorowidz pojęć.

Książka przeznaczona dla studentów nauk przyrodniczych na uniwersytetach, studentów fizyki studiów licencjackich, nauczycieli fizyki oraz uczniów liceów klas matematyczno-fizycznych.

Spis treści ebooka Podstawy fizyki. Tom 1

Od Wydawcy do drugiego wydania polskiego XI
Przedmowa XIII
Podziękowania XXI

1. Pomiar 1

1.1. Jak się mierzy różne rzeczy, na przykład długość? 1
O fizyce 1
Jak się mierzy różne rzeczy? 2
Międzynarodowy Układ Jednostek 2
Zamiana jednostek 3
Długość 4
Cyfry znaczące i cyfry po przecinku 5
1.2. Czas 6
Czas 6
1.3. Masa 7
Masa 8
Podsumowanie 9
Zadania 10

2. Ruch prostoliniowy 16

2.1. Położenie, przemieszczenie i predkość średnia 16
O fizyce 16
Ruch 17
Położenie i przemieszczenie 17
Prędkość średnia 19
2.2. Prędkość chwilowa 22
Prędkość chwilowa 22
2.3. Przyspieszenie 25
Przyspieszenie 25
2.4. Ruch ze stałym przyspieszeniem 28
Ważny przypadek szczególny: ruch ze stałym przyspieszeniem 29
Stałe przyspieszenie w innym świetle 33
2.5. Spadek swobodny 34
Spadek swobodny 34
2.6. Całkowanie graficzne przy badaniu ruchu 36
Całkowanie graficzne przy badaniu ruchu 36
Podsumowanie 38
Pytania 39
Zadania 41

3. Wektory 52

3.1. Wektory i ich składowe 52
O fizyce 52
Wektory i skalary 53
Geometryczne dodawanie wektorów 53
Składowe wektorów 55
3.2. Wektory jednostkowe, dodawanie wektorów na składowych 59
Wektory jednostkowe 59
Dodawanie wektorów na składowych 60
Wektory a prawa fizyki 61
3.3. Mnożenie wektorów 64
Mnożenie wektorów 65
Podsumowanie 70
Pytania 71
Zadania 72

4. Ruch w dwóch i trzech wymiarach 79

4.1. Położenie i przemieszczenie 79
O fizyce 79
Położenie i przemieszczenie 80
4.2. Prędkość średnia i prędkość chwilowa 82
Prędkość średnia i prędkość chwilowa 82
4.3. Przyspieszenie średnie i przyspieszenie chwilowe 85
Przyspieszenie średnie i przyspieszenie chwilowe 85
4.4. Rzut ukośny 87
Rzut ukośny 88
4.5. Ruch jednostajny po okręgu 95
Ruch jednostajny po okręgu 95
4.6. Ruch względny w jednym wymiarze 98
Ruch względny w jednym wymiarze 98
4.7. Ruch względny w dwóch wymiarach 100
Ruch względny w dwóch wymiarach 100
Podsumowanie 102
Pytania 103
Zadania 105

5. Siła i ruch I 119

5.1. Pierwsza i druga zasada dynamiki Newtona 119
O fizyce 120
Mechanika klasyczna 120
Pierwsza zasada dynamiki Newtona 121
Siła 121
Masa 124
Druga zasada dynamiki Newtona 124
5.2. Kilka ważnych sił 129
Kilka ważnych sił 129
5.3. Jak stosować zasady dynamiki Newtona? 134
Trzecia zasada dynamiki Newtona 134
Jak stosować zasady dynamiki Newtona? 135
Podsumowanie 143
Pytania 143
Zadania 146

6. Siła i ruch II 156

6.1. Tarcie 156
O fizyce 156
Tarcie 157
Właściwości tarcia 160
6.2. Siła oporu i prędkość graniczna 164
Siła oporu i prędkość graniczna 164
6.3. Ruch jednostajny po okręgu 167
Ruch jednostajny po okręgu 167
Podsumowanie 173
Pytania 174
Zadania 175

7. Energia kinetyczna i praca 187

7.1. Energia kinetyczna 187
O fizyce 187
Co to jest energia? 187
Energia kinetyczna 188
7.2. Praca i energia kinetyczna 189
Praca 190
Praca i energia kinetyczna 190
7.3. Praca wykonana przez siłę ciężkości 195
Praca wykonana przez siłę ciężkości 196
7.4. Praca wykonana przez siłę sprężystości 200
Praca wykonana przez siłę sprężystości 200
7.5. Praca wykonana przez dowolną siłę zmienną 204
Praca wykonana przez dowolną siłę zmienną 205
7.6. Moc 209
Moc 210
Podsumowanie 212
Pytania 213
Zadania 215

8. Energia potencjalna i zachowanie energii 224

8.1. Energia potencjalna 224
O fizyce 224
Praca i energia potencjalna 225
Siły zachowawcze: niezależność pracy od drogi 226
Wyznaczanie energii potencjalnej 229
8.2. Zachowanie energii mechanicznej 232
Zachowanie energii mechanicznej 232
8.3. Zastosowanie krzywych energii potencjalnej 236
Zastosowanie krzywych energii potencjalnej 237
8.4. Praca wykonana nad układem przez siłę zewnętrzną 241
Praca wykonana nad układem przez siłę zewnętrzną 242
8.5. Zasada zachowania energii 246
Zasada zachowania energii 246
Podsumowanie 251
Pytania 252
Zadania 254

9. Środek masy i pęd 271

9.1. Środek masy 271
O fizyce 271
Środek masy 272
9.2. Druga zasada dynamiki Newtona dla układu cząstek 278
Druga zasada dynamiki Newtona dla układu cząstek 278
9.3. Pęd 283
Pęd 283
Pęd układu cząstek 284
9.4. Zderzenie i popęd siły 285
Zderzenie i popęd siły 285
9.5. Zachowanie pędu 290
Zachowanie pędu 290
9.6. Pęd i energia kinetyczna w zderzeniach 294
Pęd i energia kinetyczna w zderzeniach 294
Zderzenia niesprężyste w jednym wymiarze 295
9.7. Zderzenia sprężyste w jednym wymiarze 298
Zderzenia sprężyste w jednym wymiarze 299
9.8. Zderzenia w dwóch wymiarach 303
Zderzenia w dwóch wymiarach 303
9.9. Układ o zmiennej masie: rakieta 304
Układ o zmiennej masie: rakieta 304
Podsumowanie 307
Pytania 308
Zadania 310

10. Obroty 325

10.1. Zmienne obrotowe 325
O fizyce 326
Zmienne obrotowe 327
Czy wielkości kątowe są wektorami? 334
10.2. Obrót ze stałym przyspieszeniem kątowym 335
Obrót ze stałym przyspieszeniem kątowym 336
10.3. Związek zmiennych liniowych z kątowymi 338
Związek zmiennych liniowych z kątowymi 339
10.4. Energia kinetyczna w ruchu obrotowym 343
Energia kinetyczna w ruchu obrotowym 343
10.5. Jak obliczyć moment bezwładności? 345
Jak obliczyć moment bezwładności? 345
10.6. Moment siły 350
Moment siły 350
10.7. Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 352
Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 352
10.8. Praca i energia kinetyczna ruchu obrotowego 356
Praca i energia kinetyczna ruchu obrotowego 357
Podsumowanie 360
Pytania 362
Zadania 363

11. Toczenie się ciał, moment siły i moment pędu 375

11.1. Toczenie jako złożenie ruchu obrotowego i postępowego 375
O fizyce 375
Toczenie jako złożenie ruchu obrotowego i postępowego 376
11.2. Siły i energia kinetyczna w ruchu tocznym 378
Energia kinetyczna ruchu tocznego 378
Siły działające przy toczeniu 379
11.3. Jo-jo 383
Jo-jo 383
11.4. Moment siły raz jeszcze 384
Moment siły raz jeszcze 384
11.5. Moment pędu 387
Moment pędu 388
11.6. Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 390
Druga zasada dynamiki Newtona dla ruchu obrotowego 390
11.7. Moment pędu ciała sztywnego 393
Moment pędu układu cząstek 394
Moment pędu ciała sztywnego obracającego się wokół stałej osi 395
11.8. Zachowanie momentu pędu 397
Zachowanie momentu pędu 397
11.9. Precesja żyroskopu 403
Precesja żyroskopu 403
Podsumowanie 405
Pytania 406
Zadania 407

Dodatki 418

A. Międzynarodowy Układ Jednostek (SI) 418
B. Niektóre podstawowe stałe fizyczne 420
C. Niektóre dane astronomiczne 422
D. Współczynniki zamiany jednostek 424
E. Wzory matematyczne 428
F. Właściwości pierwiastków 431
G. Układ okresowy pierwiastków 434

Autorzy zdjęć 435
Odpowiedzi 436
Skorowidz 441