Физика для чайников
Стивен Хольцнер
Эта книга позволит читателю легко изучить основы школьного курса физики. Автор поможет понять суть основных законов и явлений физики, не углубляясь в сложные теоретические выкладки. В книге приводятся базовые сведения из основных областей физики: кинематики, механики, термодинамики, электромагнетизма и оптики. Все пояснения сопровождаются простыми примерами, которые не претендуют на полное описание физических процессов, но позволяют быстро понять их суть.
Издательство: Вильямс, 2012 г.
ISBN 978-5-8459-1791-1, 0-7645-5433-6
Количество страниц: 336.
Содержание книги «Физика для чайников»:
- 14 Введение
- 19 Часть I. Мир в движении
- 21 Глава 1. Как с помощью физики понять наш мир
- 21 Что изучает физика
- 22 Наблюдаем за движущимися объектами
- 22 Поглощаем энергию вокруг нас
- 23 Получаем удовольствие от тепловых процессов
- 24 Играем с зарядами и магнитами
- 24 Готовимся решить самые трудные задачи физики
- 27 Глава 2. Постигаем основы физики
- 27 Не бойтесь, это всего лишь физика
- 28 Измеряем окружающий мир и делаем предсказания
- 29 Никогда не смешивайте единицы из разных систем
- 30 От метров к дюймам и обратно: преобразуем значения из разных единиц измерения
- 32 Исключаем нули: представляем числа в экспоненциальном виде
- 33 Проверяем точность измерений
- 33 Определяем значащие цифры
- 34 Оцениваем точность
- 34 Вспоминаем алгебру
- 35 Немного тригонометрии
- 37 Глава 3. Утоляем жажду скорости
- 37 Передвигаемся и перемещаемся
- 39 Разбираемся с осями
- 40 Измеряем скорость
- 40 Подробнее о скорости: что же это такое
- 41 Смотрим на спидометр: мгновенная скорость
- 41 Движемся постоянно: равномерная скорость
- 41 Движемся вперед и назад: неравномерное движение
- 41 Жмем на секундомер и определяем среднюю скорость
- 42 Средняя скорость и неравномерное движение
- 43 Ускоряемся и замедляемся
- 43 Определяем ускорение
- 43 Определяем единицу ускорения
- 45 Положительное и отрицательное ускорение
- 46 Среднее и мгновенное ускорение
- 46 Равномерное и неравномерное ускорение
- 46 Связываем ускорение, время и перемещение
- 47 Не такие уж и далекие связи
- 48 Выводим более сложные соотношения
- 48 Связываем скорость, ускорение и перемещение
- 37 Передвигаемся и перемещаемся
- 51 Глава 4. Едем по указателям
- 51 Осваиваем векторы
- 52 Определяем направление: основные свойства векторов
- 52 Комбинируем направления: сложение векторов
- 54 Вычисляем разницу расстояний: разность векторов
- 54 Облекаем векторы в числа
- 56 Разбиение вектора на компоненты
- 56 Ищем компоненты вектора по заданной величине и углу
- 58 Находим величину и направление вектора по его компонентам
- 59 Срываем покров с векторов
- 60 Перемещение – тоже вектор
- 60 Скорость – еще один вектор
- 61 Ускорение – еще один вектор
- 63 Упражнение со скоростью: скользим по радуге
- 51 Осваиваем векторы
- 65 Часть II. Да пребудут с нами силы физики
- 67 Глава 5. Толкаем, чтобы привести в действие: сила
- 67 Форсируем тему
- 68 Первый закон Ньютона
- 69 Поддерживаем движение: инерция и масса
- 69 Измеряем массу
- 69 Леди и джентльмены, встречайте второй закон Ньютона!
- 70 Выбираем единицы измерения силы
- 70 Вычисляем результирующую силу
- 75 Торжественный финал: третий закон Ньютона
- 75 Учитываем трение
- 77 Анализируем углы и величины в третьем законе Ньютона
- 79 Ищем состояние равновесия
- 83 Глава 6. Запрягаемся в упряжку: наклонные плоскости и трение
- 83 Разбираемся с гравитацией
- 84 Движемся по наклонной плоскости
- 85 Вычисляем углы
- 86 Разбираемся с ускорением
- 86 Преодолеваем трение
- 87 Вычисляем силу трения и нормальную силу
- 87 Разбираемся с коэффициентом трения
- 88 Знакомимся со статическим и кинетическим трением
- 89 Тянем груз в гору и боремся с трением
- 93 Как гравитация влияет на свободное падение объектов
- 94 Стреляем вверх: максимальная высота
- 94 Время подъема ядра
- 95 Общее время полета
- 95 Стреляем под углом
- 97 Глава 7. Движемся по орбитам
- 97 Держим курс: равномерное вращательное движение
- 98 Меняем направление: центростремительное ускорение
- 99 Управляем скоростью с помощью центростремительного ускорения
- 99 Определяем величину центростремительного ускорения
- 100 Стремимся к центру: центростремительная сила
- 101 Вписываемся в повороты: учитываем радиус и наклон
- 103 Вращательное движение: перемещение, скорость и ускорение
- 105 Бросаем яблоко: закон всемирного тяготения Ньютона
- 105 Вычисляем силу гравитационного притяжения на поверхности Земли
- 106 Исследуем орбитальное движение с помощью закона всемирного тяготения
- 109 Вращаемся вдоль вертикальной плоскости
- 111 Часть III. Обращаем работу в энергию и наоборот
- 113 Глава 8. Выполняем работу
- 113 Работа: не совсем то, о чем вы подумали
- 113 Работаем в разных системах единиц измерения
- 114 Толкаем груз
- 115 Тянем груз под углом
- 116 Выполняем отрицательную работу
- 117 Получаем компенсацию в виде кинетической энергии
- 118 Запоминаем формулу кинетической энергии
- 118 Используем соотношение для кинетической энергии
- 119 Вычисляем кинетическую энергию объекта по результирующей силе
- 121 Сохраняем энергию: потенциальная энергия
- 121 Работа против силы тяжести
- 122 Преобразуем потенциальную энергию в кинетическую
- 122 Выбираем путь: консервативные и неконсервативные силы
- 123 Как ни крути, а энергия сохраняется
- 124 Определяем конечную скорость с помощью закона сохранения энергии
- 125 Определяем максимальную высоту подъема с помощью закона сохранения энергии
- 125 Мощность: ускоряем темп работы
- 126 Единицы измерения мощности
- 126 Вычисляем мощность другими способами
- 127 Глава 9. Двигаем объекты: количество движения и импульс
- 127 Изучаем количество движения
- 128 Получаем импульс
- 129 Связываем работу силы и изменение импульса
- 130 Пример: вычисляем импульс бильярдного шара
- 131 Пример: определяем импульс капель дождя
- 131 Изучаем закон сохранения импульса
- 133 Измеряем скорость с помощью закона сохранения импульса
- 134 Измеряем начальную скорость пули с помощью закона сохранения импульса
- 135 Упругие и неупругие столкновения
- 136 Когда сталкивающиеся объекты отскакивают друг от друга: упругие столкновения
- 136 Когда сталкивающиеся объекты не отскакивают друг от друга: неупругие столкновения
- 137 Упругие столкновение на прямой
- 138 Упругие столкновения в одной плоскости
- 141 Глава 10. Вращаем объекты: момент силы
- 141 Переходим от прямолинейного движения к вращательному
- 142 Разбираемся с параметрами вращательного движения
- 142 Вычисляем линейную скорость вращательного движения
- 143 Вычисляем тангенциальное ускорение
- 144 Вычисляем центростремительное ускорение
- 145 Используем векторы для изучения вращательного движения
- 145 Определяем направление угловой скорости
- 146 Определяем направление углового ускорения
- 146 Поднимаем грузы: момент силы
- 147 Знакомимся с формулой момента силы
- 147 Разбираемся с направлением приложенной силы и плечом силы
- 150 Размышляем над тем, как создается момент силы
- 150 Определяем направление момента силы
- 151 Уравновешиваем моменты сил
- 151 Простой пример: вешаем рекламный плакат
- 153 Более сложный пример: учитываем силу трения при расчете равновесия
- 157 Глава 11. Раскручиваем объекты: момент инерции
- 157 Применяем второй закон Ньютона для вращательного движения
- 158 Преобразуем тангенциальное ускорение в угловое
- 159 Пример: вычисляем момент силы для обеспечения углового ускорения
- 159 Вычисляем момент инерции протяженного объекта
- 161 Пример: замедление вращения компакт-диска
- 162 Еще один пример: поднимаем груз
- 163 Вычисляем энергию и работу при вращательном движении
- 163 Работа при вращательном движении
- 164 Изучаем кинетическую энергию вращательного движения
- 165 Измеряем кинетическую энергию бочки, катящейся по наклонной плоскости
- 167 Не можем остановиться: момент импульса
- 167 Сохраняем момент импульса
- 168 Пример закона сохранения момента импульса: вычисляем скорость спутника
- 157 Применяем второй закон Ньютона для вращательного движения
- 169 Глава 12. Сжимаем пружины: простое гармоническое движение
- 169 Постигаем закон Гука
- 170 Растягиваем и сжимаем пружины
- 170 Изучаем особенности закона Гука
- 171 Движемся дальше: простое гармоническое движение
- 171 Изучаем простое гармоническое движение по горизонтали и по вертикали
- 173 Изучаем свойства простого гармонического движения
- 178 Определяем частоту колебаний груза на пружине
- 179 Вычисляем энергию простого гармонического движения
- 180 Качаемся вместе с маятником
- 169 Постигаем закон Гука
- 183 Часть IV. Формулируем законы термодинамики
- 185 Глава 13. Неожиданное объяснение теплоты с помощью термодинамики
- 185 Измеряем температуру
- 186 Меряем температуру по Фаренгейту
- 186 Меряем температуру по Цельсию
- 187 Меряем температуру по Кельвину
- 188 Повышаем температуру: линейное расширение
- 189 Разбираемся с линейным расширением
- 189 Проверяем железнодорожные рельсы: пример линейного расширения
- 190 Продолжаем нагрев: объемное расширение
- 191 Переносим тепло
- 193 Фазовый переход: когда температура не меняется
- 193 Ломаем лед с помощью фазового перехода
- 195 Знакомимся со скрытой теплотой фазового перехода
- 185 Измеряем температуру
- 197 Глава 14. Передаем тепловую энергию в твердых телах и газах
- 197 Кипятим воду: конвекция
- 198 Слишком жарко, чтобы держать в руках: теплопроводность
- 199 Выводим формулу теплопроводности
- 201 Применяем формулу теплопроводности
- 201 Испускаем и поглощаем свет: тепловое излучение
- 202 Тепловое излучение: не видим, но ощущаем
- 203 Излучение и «черные тела»
- 204 Разбираемся с числом Авогадро
- 206 Выводим закон идеального газа
- 207 Давление: пример использования закона идеального газа
- 207 Закон Бойла-Мариотта и закон Шарля: альтернативные формулировки закона идеального газа
- 208 Следим за молекулами идеального газа
- 208 Вычисляем скорость молекул воздуха
- 209 Вычисляем внутреннюю энергию идеального газа
- 211 Глава 15. Тепловая энергия и работа: начала термодинамики
- 211 Стремимся к тепловому равновесию: нулевое начало термодинамики
- 212 Сохраняем энергию: первое начало термодинамики
- 213 Применяем закон сохранения энергии
- 214 Изучаем изобарические, изохорические, изотермические и адиабатические процессы
- 220 Вычисляем удельную теплоемкость
- 221 Передаем тепловую энергию: второе начало термодинамики
- 221 Заставим тепловую энергию работать: тепловые двигатели
- 222 Оцениваем эффективность работы: КПД теплового двигателя
- 222 Как сказал Карно: нельзя все тепло превратить в работу
- 224 Охлаждаемся: третье (и абсолютно последнее) начало термодинамики
- 225 Часть V. Электризуемся и намагничиваемся
- 227 Глава 16. Электризуемся: изучаем статическое электричество
- 227 Плюс и минус: заряды электрона и протона
- 228 Тяни-толкай: электрические силы
- 228 Подбираемся к закону Кулона
- 229 Притягиваем заряды
- 229 Вычисляем скорость электронов
- 230 Изучаем силы, действующие между несколькими зарядами
- 231 Действие на расстоянии: электрические поля
- 232 По всем направлениям: электрические поля от точечных зарядов
- 234 Заряжаем конденсатор: электрические поля между плоскими пластинами
- 235 Повышаем напряжение: электрический потенциал
- 236 Вычисляем потенциальную энергию электрического поля
- 237 Потенциалы и напряжение
- 238 Оказывается, энергия сохраняется даже в электрическом поле
- 239 Электрический потенциал точечных зарядов
- 241 Сохраняем заряд с помощью емкости
- 243 Глава 17. Летим вслед за электронами по проводам
- 243 Марширующие электроны: ток
- 244 Знакомимся с силой тока
- 244 Вычисляем силу тока, идущего через батарейку
- 245 Оцениваем сопротивление: закон Ома
- 245 Вычисляем силу тока
- 246 Проверка удельного сопротивления
- 246 Измеряем мощность: ватт
- 247 От одного к другому: последовательные цепи
- 248 Разделение тока: параллельные цепи
- 249 Создаем электрические цепи по правилам Кирхгофа
- 250 Используем правило контуров
- 251 Исследуем многоконтурные цепи
- 253 Разбираемся с параллельно и последовательно соединенными конденсаторами
- 254 Конденсаторы в параллельных цепях
- 254 Конденсаторы в последовательных цепях
- 256 Соединяем резисторы с конденсаторами: RC-цепи
- 243 Марширующие электроны: ток
- 259 Глава 18. Намагничиваемся: притягиваемся и отталкиваемся
- 259 Ищем источник магнетизма
- 261 Воздействуем на движущийся заряд
- 262 Вычисляем величину магнитной силы
- 263 Движение по орбитам: заряженные частицы в магнитных полях
- 263 Магнитные поля не выполняют работу
- 264 ...но влияют на движущиеся заряженные частицы
- 265 Тяни-толкай на основе электрических токов
- 265 Сила, действующая на ток
- 267 Момент силы, действующий на проводник с током
- 268 Определяем магнитное поле провода с током
- 270 Вычисляем магнитное поле в центре контура
- 272 Создаем однородное магнитное поле с помощью соленоида
- 275 Глава 19. Усмиряем колебания тока и напряжения
- 275 Индуцируем электродвижущую силу
- 276 Создаем напряжение, двигая проводник в магнитном поле
- 277 Выражаем напряжение через изменение площади контура
- 277 Вычисляем электромагнитную индукцию с помощью закона Фарадея
- 279 Определяем знак с помощью правила Ленца
- 281 Вычисляем индуктивность
- 282 Изучаем цепи переменного тока и напряжения
- 283 Оцениваем среднюю величину переменного напряжения
- 284 Нахождение действующих значений тока и напряжения
- 285 Опережаем напряжение с помощью конденсаторов
- 287 Отстаем от напряжения с помощью катушек индуктивности
- 289 Боремся с тройным сопротивлением: колебательный контур
- 275 Индуцируем электродвижущую силу
- 291 Глава 20. Немного света на зеркала и линзы
- 291 Все о зеркалах
- 292 Изучаем преломление света
- 292 Преломление света по закону Снелла
- 293 Измеряем глубину водоема на глазок
- 295 Всего лишь зеркала и ничего более
- 295 Увеличиваем объект с помощью вогнутого зеркала
- 299 Уменьшаем объект с помощью выпуклого зеркала
- 301 Смотрим сквозь линзы
- 301 Увеличиваем объект с помощью собирающих линз
- 304 Уменьшаем объект с помощью рассеивающей линзы
- 307 Часть VI. Великолепные десятки
- 309 Глава 21. Десять удивительных догадок теории относительности
- 309 У природы нет любимчиков
- 310 Скорость света постоянна и не зависит от скорости его источника
- 310 Замедление времени при высоких скоростях
- 311 Космические путешественники стареют медленнее
- 312 Уменьшение длины при высоких скоростях
- 313 E=mc2: эквивалентность вещества и энергии
- 313 Вещество плюс антивещество получается взрыв
- 314 Солнце «излучает массу»
- 314 Скорость света превысить нельзя
- 314 Ньютон до сих пор прав
- 317 Глава 22. Десятка сумасшедших физических идей
- 317 Измеряем наименьшее расстояние
- 318 Измеряем наименьшее время
- 318 Гейзенберг: сплошная неопределенность
- 318 «Черные дыры» притягивают даже свет
- 319 Гравитация искривляет пространство
- 319 Вещество и антивещество уничтожают друг друга
- 320 Сверхновые звезды – это самые мощные взрывы в природе
- 321 Начало Вселенной – это «Большой взрыв»
- 321 Микроволновая печь – это очень горячая физика
- 321 Вполне возможно, что абсолютных физических мер не существует
- 323 Глоссарий
- 329 Предметный указатель
Инструкция как скачать книгу Стивен Хольцнер: Физика для чайников в форматах DjVu, PDF, DOC или fb2 совершенно бесплатно.
Рейтинг книги:
43 голосов
1682