Движение тел
Л.Д Ландау
Москва 1978
206стр
После многих лет я решил возвратиться к неоконченной книге «Физика для всех», написанной мною с Дау,— так называли друзья замечательного ученого и обаятельного человека академика Л. Д. Ландау.
Эта книга была уж очень «совместной». Очень долго мне было трудно взяться за ее продолжение. Многие читатели упрекали меня в этом в своих письмах.
И вот теперь на их суд выносится новое издание «Финики для всех», которое разбито на четыре небольших книги. Я дал им названия: «Физические тела», «Молекулы», «:).чсктроны» и «Фотоны и ядра». Разбиение |1|>оп:<пг1нч1о, так сказать, но глубине проникновении в строение вещества. Эти четыре книги охватывают псе основные законы физики. Возможно, что есть смысл продолжить «Физику для всех», посвятив следующие ее выпуски фундаменту разных областей естествознания и техники.
Две первые книги представляют собой лишь незначительно переработанную, но кое-где существенно дополненную прежнюю книгу. Последние две книги написаны мною.
Я прекрасно сознаю, что внимательный читатель почувствует различие между ними. Однако общие принципы изложения материала, которых мы придерживались с Дау, сохранены. Это дедуктивность изложения, следование логике предмета, а не истории его развития. Мы полагали полезным беседовать с читателем простым, житейским языком, не бояться юмора. И еще одно: мы не жалели читателя. Если хочешь понять книгу, то многие страницы надо прочесть не раз и не два и как следует задуматься над прочитанным.
Что же касается отличия новых книг от старой, то оно заключается ъ следующем. Когда писалась прежняя книга, то авторы подходили к ней, как к «первой» книге по физике, и даже полагали, что она может конкурировать со школьным учебником. Но читательские отклики и опыт преподавателей физики показали, что дело обстоит не так. Круг читателей составили учителя, инженеры, школьники, которые желали сделать физику своей профессией. Оказалось, что никто не рассматривает «Физику для всех» как книгу учебную. К ней относятся, как к книге научно-популярной, расширяющей школьные знания, останавливающей зачастую внимание на том, что по тем или иным причинам не включается в программы.
Естественно, полагая, что мой читатель более или менее знаком с физикой, я почувствовал себя более свободным в выборе тем и счел возможным прибегнуть к более разговорному стилю.
Текст первой книги подвергся минимальным изменениям. Это в основном первая половина «Физики для всех» Л. Д. Ландау и А. И. Китайгородского,
Поскольку разговор о физике начинается с тех явлений, которые не требуют знания строения вещества, естественно назвать первую книгу «Физические тела». Конечно, можно было бы озаглавить эти страницы, как это обычно принято, словом «механика», то есть наука о движении. Но ведь учение о теплоте, о котором пойдет речь в следующей книге, также есть наука о движении..., но только не видимых глазу тел — молекул и атомов. Так что выбранное название представляется мне более удачным.
Первая книга в основном посвящена учению о законах движения и гравитационного тяготения, которые навечно останутся фундаментом физики, а значит, и всего естествознания.
Сентябрь 1977 А.И.Китайгородский
АННОТАЦИЯ
Переиздание первой части книги Ландау Л. Д. и Китайгородского А. И. «Физика для всех» (Движение, теплота). Цель книги дать читателю в общедоступной форме отчетливое представление об основных идеях и новейших достижениях современной физики. Движение тел рассмотрено с двух точек зрения — наблюдателя в инерциалъной и неинер-циалъной системах координат.. Весьма детально изложены закон всемирного тяготения и его применение для расчетов космических скоростей, для интерпрета-ции лунных приливов, для геофизических явлений.
Книга рассчитана на самый широкий круг чи-шншглей— от «первые «лакомящихся с физикой до лиц с высшим образованием, проявляющих интерес к данной науке. Книга явится прекрасным пособием для учителей и поможет им оживить преподавание физики в школе.
Предисловие к четвертому изданию 5
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ 7
О сантиметре и секунде 7
Вес и масса 11
О системе СИ и об эталонах 14
Плотность 17
Закон сохранения массы 19
Действие и противодействие 21
Как складывать скорости 2ji
Сила — вектор 26
Циклонная плоскость 30
Глава '2. ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ 33
Разные точки зрения на движение 33
Закон инерции 34
Движение относительно 38
Точка зрения звездного наблюдателя 39
Ускорение и сила 42
Прямолинейное движение с постоянным ускорением 49
Путь пули 52
Движение но окружности 55
Жизнь без веса 58
Движение с «неразумной» точки зрения 63
Центробежные силы 67
Силы Кориолиса 73
Глава 3. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ 80
Отдача 80
Закон сохранения импульса 82
Реактивное движение 84
Движение под действием силы тяжести 88
Закон сохранения механической энергии 92
Работа 95
В каких единицах измеряют работу и энергию 98
Колебания пружин Более сложные колебания Резонанс 123
Г л а в а 5. ДВИЖЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 126
Момент силы 126
Рычаг 129 Проигрыш в пути
Другие простейшие машины 134 Как складывать параллельные силы, действующие на твердое тело Центр тяжести
Центр инерции 142
Момент импульса 144
Закон сохранения момента импульса 146 Момент импульса как вектор
Волчки 149
Гибкий вал 151
Г ли ни (1. ТЯГОТЕНИЕ 155
11» чем ;;<'мля держится? 155
Закон всемирного тяготения 156
Взвешивание Земли 158
Измерения g на службе разведки 160
Тяжесть под Землей 164
Энергия тяготения 166
Как движутся планеты 170
Межпланетные путешествия 176
Если бы не было Луны 179
Глава 7. ДАВЛЕНИЕ 185
Гидравлический пресс 185
Гидростатическое давление 186
Давление атмосферы
Как узнали об атмосферном давлении 192
Атмосферное давление и погода 193
Изменение давления с высотой 196
Закон Архимеда 199
Предельно малые давления. Вакуум
Давление в миллионы атмосфер 204
