«آشنایی با مکانیک» (کلپنر)

به‌نام خدا

درس مکانیک از مباحث اصلی در المپیادهای فیزیک و نجوم و کتاب «آشنایی با مکانیک» نوشته‌ی دانیل کلپنر و روبرت کولنکو از منابع مهم آموزش و حل مسئله برای این درس است.

دریافت pdf ویراست دوم کتاب (انگلیسی)

دریافت pdf پاسخنامه ویراست دوم کتاب (انگلیسی)

این کتاب دو ویراست دارد که به‌ترتیب در سال‌های ۱۹۷۳ و ۲۰۱۴ چاپ شده است. مشخصات کتاب‌شناختی ترجمه‌های این دو ویراست در ایران به این شرح می‌باشد:

1. آشنایی با مکانیک (یک‌جلدی)، دانیل کلپنر و روبرت جی کلنکو. مترجمان: هوشنگ سپهری، محمدعلی مقیمی، ولی‌الله ناصری. تهران: مرکز نشر دانشگاهی، ۱۳۷۴. بر اساس ویراست نخست کتاب (۱۹۷۳).

2. آشنایی با مکانیک (دوجلدی)، دنیل کلپنر و رابرت کلنکو. مترجم: محمدعلی جعفری. تهران: انتشارات فاطمی، ۱۳۹۸. بر اساس ویراست دوم کتاب (۲۰۱۴).

تغییرات ایجادشده در ویراست دوم عمدتاً شامل اضافه‌کردن مثال و مسئله‌های جدید و ایجاد راهنمایی و سرنخ برای حل مسئله‌ها می‌باشد. بعضی فصل‌ها نیز به دو فصل تقسیم شده است. تنها فصل پنجم از ویراست نخست (برخی از خصوصیات نیرو و انرژی) در ویراست جدید حذف شده است. فضای دو ویراست، مشابهت زیادی دارد؛ اما ویراست دوم بهتر به نظر می‌رسد.

شایان ذکر است در دوره‌ی ضبط‌شده‌ی «حل مسئله‌های کتاب آشنایی با مکانیک، کلپنر» مسئله‌های فصل‌های ۱ تا ۵ ویراست دوم این کتاب (انتشارات فاطمی) تجزیه و تحلیل شده است. جزئیات این دوره را از اینجا مشاهده بفرمایید.

فهرست کتاب «آشنایی با مکانیک» کلپنر (برای مشاهده محتوای طبقه‌بندی‌شده، از دکمه های بالا استفاده کنید)

فصل 1. بردارها و سینماتیک

زیرسرفصل‌ها :

بردارها جبر برداری ضرب برداری مؤلفه های بردار بردارهای پایه بردار مکان r و جابه‌جایی سرعت و شتاب راه‌حل رسمی معادلات سینماتیک مشتق زمانی بردار حرکت در مختصات قطبی صفحه‌ای روش‌های تقریب سری تیلور بسط سری برخی توابع متداول دیفرانسیل ارقام معنادار و عدم قطعیت تجربی

فصل 2. قوانین نیوتون

زیرسرفصل‌ها :

مکانیک نیوتونی و فیزیک جدید قوانین نیوتون قانون اول نیوتون و دستگاه های لخت قانون دوم نیوتون قانون سوم نیوتون یکاهای اصلی و استانداردهای فیزیکی عملیات جبری با ابعاد کاربرد قوانین نیوتون دینامیک در مختصات قطبی

فصل 3. نیروها و قوانین حرکت

زیرسرفصل‌ها :

نیروهای بنیادی در فیزیک گرانش نیروهای پدیدارشناختی گریزی به معادلات دیفرانسیل چسبندگی قانون هوک و حرکت هماهنگ ساده نیروی گرانشی پوسته کروی

فصل 4. تکانه

زیرسرفصل‌ها :

دینامیک دستگاه ذرات مرکز جرم مختصات مرکز جرم پایستگی تکانه ضربه و بیان دوباره رابطه تکانه تکانه و انتقال جرم حرکت موشک انتقال تکانه و نیرو شار تکانه مرکز جرم اجسام دو و سه بعدی

فصل 5. انرژی

زیرسرفصل‌ها :

انتگرال گیری از معادلات حرکت در یک بعد کار و انرژی پایستگی انرژی مکانیکی انرژی پتانسیل انرژی پتانسیل درباره نیرو چه می گوید نمودارهای انرژی نیروهای ناپایستار پایستگی انرژی و قانون گاز کامل قوانین پایستگی مصرف جهانی انرژی تصحیح دوره آونگ عملگر برداری ∇

فصل 6. مباحثی در دینامیک

زیرسرفصل‌ها :

نوسان های کوچک در یک دستگاه مقید پایداری مدهای بهنجار برخوردها و قوانین پایستگی

فصل 7. تکانه زاویه ای و دوران دور محور ثابت

زیرسرفصل‌ها :

تکانه زاویه ای ذره دوارن دور محول ثابت گشتاور نیرو گشتاور نیرو و تکانه زاویه ای دینامیک دوران حول محور ثابت حرکت آونگ و دوران دور محور ثابت حرکت دربرگیرنده انتقال و دوران قضیه کار-انرژی و حرکت دورانی اتم بور قضیه شال

فصل 8. حرکت جسم صلب

زیرسرفصل‌ها :

ماهیت برداری سرعت زاویه ای و تکانه زاویه ای ژیروسکوپ نمونه های حرکت جسم صلب پایستگی تکانه زاویه ای دوران جسم صلب و تانسور لختی مباحث پیشرفته دینامیک جسم صلب دوران های متناهی و دوران های بی‌نهایت کوچک

فصل 9. دستگاه های نالخت و نیروهای مجازی

زیرسرفصل‌ها :

تبدیل گالیله دستگاه های با شتاب یکنواخت اصل هم ارزی فیزیک در دستگاه مختصات چرخان اصل هم ارزی و انتقال به سرخ گرانشی

فصل 10. حرکت بر اثر نیروی مرکزی

زیرسرفصل‌ها :

حرکت بر اثر نیروی مرکزی در مسأله تک‌ذره‌ای ویژگی های کلی حرکت بر اثر نیروی مرکزی معادله و نمودارهای انرژی حرکت سیاره‌ای ملاحظاتی در باب حرکت دایره‌ای محاسبه انتگرال مدار خواص بیضی

فصل 11. نوسانگر هماهنگ

زیرسرفصل‌ها :

حرکت هماهنگ ساده نوسانگر هماهنگ میرا نوسانگر هماهنگ واداشته رفتار گذرا پاسخ نسبت به زمان و بسامد اعداد مختلط

فصل 12. نظریه نسبیت خاص

زیرسرفصل‌ها :

نقص های احتمالی فیزیک نیوتونی آزمایش مایکلسون-مورلی نظریه نسبیت خاص تبدیلات همزمانی و ترتیب وقوع رخدادها تبدیل لورنتس سینماتیک نسبیتی جمع نسبیتی سرعت ها اثر دوپلر پارادوکس دوقلوها

فصل 13. دینامیک نسبیتی

زیرسرفصل‌ها :

تکانه نسبیتی انرژی نسبیتی رابطه انرژی و تکانه نسبیتی فوتون: ذره بی‌جرم اینشتین چگونه E=mc2 را محاسبه کرد

فصل 14. فیزیک فضا-زمان

زیرسرفصل‌ها :

تبدیلات برداری جهان‌خط‌ها در فضازمان ناوردا در فضازمان چاربردارها چارسرعت انرژی-تکانه نسبیت عام