圖書描述
三角函數
慣性定律
運動方程式
作用力與反作用力
動量與衝量
力矩
能量守恆……
學習牛頓力學，最頭痛的問題！
從溜滑梯探討斜麵運動，
從腳踏車探討圓周運動，
打棒球認識動量，
拖行李瞭解摩擦力，
電梯上升下降使體重忽重忽輕，
單擺的力學能守恆
可怕的滑輪問題……
日常生活中的牛頓力學無所不在，
會畫力學圖，就會解題！
著者信息
小峯龍男 Tatsuo Komine
1953年生於東京。1977年畢業於東京電機大學工學部機械工學專業。曾任職於東京電機大學高中部，為NPO法人組織科學技術立國創生推進會會員。日文著作豐富，包括：《開始吧！愉快的電子實驗》、《電子實驗基礎》、《機械工程基礎》、《流體力學基礎》、《製圖基礎》、《機構學結構與基礎》、《電子迴路結構與基礎》等。
譯者簡介
龔恬永
2002年畢業於國立交通大學電子工程學係。JLPT N1滿分，日文藏書量達一整麵牆並持續增加，喜愛透過原文書吸收第一手文字資訊、品味該語言特有語感，並學習同為資源匱乏海島型國傢的世界強國日本，以及北歐高福利小國的小至日常思維大至社會構造與國傢運作，作為小我價值觀與處世的指引與藉鏡。欲貢獻所學所識於社會，而開始兼職譯者，包括英日、中日互譯，領域涵蓋科技翻譯、專利翻譯及一般領域。
圖書目錄
第一章 力學的第一步
1-1 力學、力與運動的關係
1-2 力是使物體形狀及運動狀態的原因
1-3 慣性與質量：物體運動的傾嚮
1-4 決定物體重量的要素 重量與重力
1-5 我們生活在重力與慣性之中 重力場與慣性座標係
1-6 書桌上的書所受到的力－力的作用，作用力與反作用力
1-7 摩擦力是在物體接觸麵之間産生的相對運動
1-8 描述物體的運動－質點與座標係
1-9 速率與速度 純量與嚮量
1-10 測量的規定 物理量與單位
1-11 跟孩子玩投球的秘訣 拋球運動
1-12 嚮量的錶示法與運用
1-13 力與力矩平衡 施力在剛體上
1-14 作功使物體移動
1-15 能量是作功的能力 能量的形式和能量守恆
1-16 改變物體運動狀態的動量 動量守恆定律40
專欄 日常生活中，到處都是力學實驗室
第二章 物體的運動
2-1 賽跑運動 基本的平麵運動
2-2 速度的國際標準SI單位 速度的單位與換算
2-3 等速度運動的範例
2-4 圖像化解題 等速度運動
2-5 另類的解題思考 如何活用作圖
2-6 汽車發動、行駛到停止 加速度運動
2-7 以等加速度行駛的車子 等加速度運動公式
2-8 等加速度運動的計算，範例(1) 公式解題
2-9 等加速度運動的計算，範例(2) 作圖解題
2-10 重力作用的垂直嚮下運動 自由落體
2-11 鉛直下拋‧鉛質上拋 鉛直方嚮的加速度運動
2-12 鉛直拋體運動的練習 練習運用公式
2-13 徒手開根號 直式開方法
2-14 嚮上斜拋的球如何運動？ 斜嚮拋射運動
2-15 認識三角函數 三角函數基本介紹
2-16 仰角45度可拋球最遠 斜嚮拋射範例解說
2-17 雲霄飛車的速度 斜麵的運動
專欄 速度與我們的感受
第三章 力與運動
3-1 自然界的四大基本作用力 抵抗力來自電磁力
3-2 力的各種作用 力的種類
3-3 力的閤成與分解 嚮量作圖
3-4 作用於同一點之力的平衡 閤力為零
3-5 重力‧重量的單位 牛頓還是公斤？
3-6 靜者恆靜，動者恆動 牛頓第一運動定律
3-7 質量與加速度 牛頓第二運動定律
3-8 作用力與反作用力，非慣性係統的運動 牛頓第三運動定律
3-9 探討電梯的運動 慣性力與運動方程式
3-10 力與運動：電梯與重物 電梯的力學問題
3-11 接觸麵上阻礙運動的力 摩擦力
3-12 推車的運動 非慣性座標係的摩擦力
3-13 斜麵上物體的運動 斜麵與摩擦
3-14 拔河的勝負關鍵在於摩擦力 摩擦力的探討
3-15 探討圓形軌道上的運動 等速圓周運動
3-16 圓周運動的作用力 嚮心力
3-17 轉彎時身體感受到的力 離心力
3-18 使物體鏇轉的能力 力矩
3-19 尋找我們身邊的力矩 簡單的計算範例
3-20 物體受力的力平衡 力的平衡與重心
3-21 推動箱子，但不可倒下 重點在箱子的底麵積
3-22 力矩的作用 力偶與力矩
專欄 力矩與 Torque
第四章 功與能量
4-1 實際體驗功的定義 力學的功
4-2 功的廚房實驗 力與功
4-3 作功不輕鬆 動滑輪與組閤滑輪
4-4 利用三角形作功的智慧 斜麵的作功
4-5 功與能量的關係
4-6 古典力學的物體能量 力學能
4-7 彈簧的功與能 彈性能
4-8 重力為保存能量的力 力學守恆定律
4-9 雲霄飛車的運動 運用能量守恆定律
4-10 鞦韆的擺動 單擺的能量守恆定律
4-11 摩擦力消耗能量 非保存力
4-12 力學能與熱能 作功與熱
4-14 熱量守恆 熱力學第一定律
4-15 能量轉換與腳踏車煞車 熱與作功
4-16 能量大小與作功速率 功率
4-17 差動滑車的作功 功率的計算
專欄 地下鐵軌道的節能對策
第五章 動量與衝量
5-1 動量顯示物體運動的慣性 動量守恆定律
5-2 動量與動能 功式的變形
5-3 能量的作功與衝量 計算範例
5-4 物體的碰撞與反彈 恢復係數
5-5 自由落體的反彈高度 自由落體的恢復係數
5-6 碰撞是重心接近再遠離的運動 碰撞後的速度
5-7 求碰撞後的速度 碰撞的驗證
5-8 斜嚮彈性碰撞 平麵的碰撞
5-9 打棒球與飛機的行進 動量的思考
5-10 水與空氣的運動 流體力學
5-11 水管的水與噴射引擎 流體的動量
5-12 水道的衝擊及衝擊式水車 流體的衝擊力
5-13 流體力學的運用 上升力與下壓力
索引189
圖書序言
本書以物理學的入門「牛頓力學」為主題，希望讀者能先將全文從頭到尾快速讀過一遍，為此特彆繪製瞭容易閱讀的插圖。
力學涵蓋各種不同的領域。在本書中，將以小學至高中的理科或物理課程中所涵蓋的「力」、「能量」、「運動」等基本觀念為主。也就是稱為牛頓力學、古典力學的範疇。
日常生活與力學之間有著密不可分的關係。在學校裏學習力學的時間並不充足，大多都以解題結束課程。因此，想必對於一些人來說，力學就維持在似懂非懂的狀態，留下的隻是艱深的印象。
我想要計畫寫這本書的契機，是因為我認識瞭一個小學四年級的女孩。編輯人員嚮我說明此書企劃的大約兩週前，有一個曾經閱讀同一傢齣版社發行之「流體力學」相關書籍的學生，打電話到我傢。
女孩對我說，「由於春假的功課，我正在查詢『浮力』相關資料，有些問題想嚮您請教。」聽說女孩的住址，原來就在我過去生活圈附近，於是隔天我跟她約在她傢附近的公立圖書館，在大廳角落的座位區，就這樣聊瞭約一個小時。
女孩熱衷地查詢瞭許多資料，事先準備的幾個問題，都很切中核心，我也盡可能地以簡單的詞句迴答。
如果今天是在教高中生，可以列齣算式，嚮學生說明「因為這樣，所以會浮起來」、「因為這樣，所以會沉下去」就結束瞭，但當時我一邊說明一邊思考，不知道是否究竟能讓小學生理解多少的情況下，對方還能完全理解我的說明，著實令我欣慰。而拿到本書的企劃案，正是我剛剛經曆過這樣的體驗沒多久的事情。
因此在這本書中，我會盡量避開嚴格的定義及冗長的算式，希望對於力學有睏難印象的人，都能夠理解的方式，去說明與呈現。抱著這樣的期待，我提筆寫下第一章。相信各位讀者經過略讀，就可以概略性地瞭解本書所涵蓋的內容。
然而，從第二章開始，我不得不利用相當篇幅列齣許多算式。這是因為力學的說明，最少篇幅的必要算式與例題，還是無法避免的。在這些算式中，我並未使用數學高程度的計算，而僅僅使用一般算術來解答問題。
所以，我在說明文中特彆注意避開一些數學專用術語，如「把…微分、把…積分…、把…內插」等。
但如果實在沒有其他更好的說明方式，我還是會使用三角函數。思考三角函數讓許多人剛起步就跌倒，是令人討厭力學的元兇，因此本書於三角函數的篇幅中，特彆設立瞭「懂瞭就會」的簡易部份。
力學中重要的嚮量，我不會使用嚮量記號F箭頭標示。不嚴格要求嚮量符號箭頭方嚮，因此使用插畫代之，不緻於産生太大的睏擾。
關於文中的名詞，參考編輯的建議，也使用讀者較易閱讀的標示方式。
此外，我將搬運腳踏車、搬運行李等日常生活中常接觸的現象簡化，作為力學的模型。
這種種的用心，都是為瞭能讓讀者順利從頭讀到最後，也是本書的齣發期望。各位讀者讀完本書，若能感到「力學其實也不是這麼睏難！」我將感到非常榮幸。
文末，再次感謝給我此次執筆機會，並提供諸多建言及鼓勵的科學編輯部中右文德先生，還有為瞭支援讀者的理解而繪製示意圖，將算式細心排版的製作人員。在此錶達我由衷的感謝。
圖書試讀
我們即使什麼都不做，隻坐在椅子上，也有地球重力造成的力的效果。騎腳踏車前進，能體驗到地錶上幾乎所有的運動狀態。搭電梯，可以在短時間內體驗到重力變化形成的運動。此外，去遊樂園搭乘騎乘玩具中最具代錶性的雲霄飛車，還可以體驗到日常生活中體驗不到的力學現象。
第一章裏簡單地書明瞭本書欲涵蓋的事情，以及與其關聯的我們日常生活上體驗得到的事情。所以，幾乎沒有使用最被大傢所懼怕的數學公式。
可惜的是，第二章以後數式與計算就會跑齣來。這，我建議各位實際棟棟看身體與自己的感覺做比較，或是騎會兒腳踏車確認一下運動的狀態。
力學是將事情單純化，假設這樣就隻會變成這樣的法則，套用法則去思考現象。將視情單純化，可能會齣現很多不符閤現實狀態的理想假設，例如：不考慮摩擦、不考慮抵抗力。所以，若各位感到理想假設下的計算結果與現實不符，可以將該答案想成1.5倍、2倍、1/1.5倍、1/2倍試試看。這種方法稱作補正，並非隨便湊數。
橡皮筋，廚房的磅秤，腳踏車，使用類似這種身邊的東西來做實驗看看吧。
能量是作功的能力－能量的形式和能量守恆
在力學裏定義能量為作功的能力。這裏作功的能力是什麼呢？
對準已經部分釘進木闆內的釘子的頭部，手握鐵球舉起至某一高度後放手讓鐵球落下與釘子碰撞，釘子則被完全釘入木闆內。透過這一連串的動作思考鐵球的活動，一度舉起而作功，然後落下，作功將釘子釘入。也就是說，被舉起直到碰撞到釘子的前一刻為止，鐵球存在於「能夠作功的狀態，但實際上未作功」。能夠但是不作，這代錶作功的能力，亦即能量。
用户评价
說實話，我當時是被這個“3小時”的說法給吸引瞭。我是一個工作非常忙碌的人，平時根本沒有大塊的時間來啃讀那些需要花費大量精力去學習的書籍。我渴望能夠快速地掌握一些基礎的科學知識，以便在與人交流或者遇到一些生活中的物理現象時，能夠有自己的見解。所以，當我在書店看到這本書時，我腦海裏立刻閃過瞭“這個簡直是為我量身定做的”這樣的想法。我期待這本書的作者擁有一種化繁為簡的神奇能力，能夠將牛頓力學這個龐大而復雜的體係，用最簡潔、最直接的方式呈現齣來。我希望它不是那種堆砌公式和理論的枯燥讀物，而是能夠用生動有趣的語言，配以精美的插圖，將那些抽象的概念變得形象化，讓讀者在輕鬆愉快的閱讀體驗中，不知不覺地吸收知識。我甚至想象著，在讀完這本書後，我可以自信地與朋友們討論一些關於運動、力、引力的問題，而不再感到茫然無措。
评分拿到這本書的時候，我帶著一種既期待又忐忑的心情。畢竟，“3小時讀通”這個說法，對於一個對牛頓力學感到既敬畏又畏懼的普通讀者來說，實在是太有吸引力瞭，但同時也伴隨著一種“真的可能嗎？”的疑問。我一直在尋找一本能夠幫助我快速建立起對物理世界基本認知的書。我希望它不是那種需要我花費數周甚至數月纔能讀完的教科書，而是能夠讓我在一兩個下午的時間裏，就能對牛頓力學的核心思想有一個清晰的掌握。我設想中的這本書，應該會用一種非常接地氣的方式來解釋那些抽象的物理概念，也許會用我們生活中的例子，比如拋物綫的軌跡，比如推一個箱子所需的力，來引齣相關的物理原理。我期待它能夠有效地打消我過去學習物理時産生的畏難情緒，讓我重新燃起對科學探索的熱情。我希望能在這本書的引導下，真正理解“力的作用是相互的”，“作用力與反作用力”等等這些聽起來耳熟但具體含義卻模糊不清的概念。
评分這本書的標題就像一股清流，瞬間擊中瞭我的痛點。長久以來，我一直想深入瞭解牛頓力學的奧秘，但每次拿起相關的書籍，都會被厚重的篇幅和復雜的公式嚇到。總覺得那些高深的理論離我太遙遠，難以掌握。而“3小時讀通”這個承諾，無疑是在黑暗中點燃瞭一盞明燈，讓我看到瞭希望。我腦海中構想的，是一本能夠將繁雜的概念化繁為簡，用最精煉的語言和最直觀的方式，將牛頓力學的核心原理和應用淋灕盡緻地展現齣來的書籍。我希望它能帶領我穿越時間和空間的阻隔，領略智者們思想的光輝。我期待這本書能像一位循循善誘的老師，一步步引導我，讓我從零開始，逐漸理解慣性、力和運動的關係，掌握萬有引力定律的魅力，並能體會到這些看似古老的定律在現代科技中所扮演的關鍵角色。我想象著，在閱讀的過程中，我的思維會隨著作者的引導而不斷 Bouncing，最終豁然開朗，對牛頓力學産生一種全新的、更深刻的理解。
评分我的物理啓濛可以說是一段充滿麯摺的經曆。學生時代，物理課上的那些公式和推導總是讓我頭疼不已，感覺像是被睏在瞭一個巨大的迷宮裏。雖然我知道牛頓力學是現代科學的基石，但一直以來，我都沒有找到一個能夠真正“點亮”我思路的入口。直到我偶然看到瞭這本書的標題，那句“3小時讀通”的承諾，讓我眼前一亮。這是一種多麼大膽而又充滿誘惑力的宣言啊！我無法想象，在如此短暫的時間裏，如何能真正“讀通”一個如此重要的科學體係。但這正是我所需要的——一種高效、精煉、能夠快速掌握核心知識的學習方式。我期待這本書能夠以一種前所未有的視角，剝離那些不必要的繁瑣，直擊牛頓力學的本質。我希望它能夠像一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越那些曾經讓我迷失的迷宮，用清晰的邏輯和獨到的見解，讓我迅速地掌握牛頓運動定律、萬有引力定律等核心概念，並能理解它們之間的內在聯係。
评分這本書的封麵設計相當吸引人，有一種嚴謹而又不失活力的感覺。我一直對物理學，尤其是經典力學，懷有濃厚的興趣，但又常常被那些冗長晦澀的理論所勸退。當我看到“3小時讀通”這個標簽時，我第一反應是有些懷疑，畢竟牛頓力學體係浩瀚龐雜，怎麼可能在這麼短的時間內“讀通”？但齣於好奇和對科學知識的渴求，我還是毫不猶豫地入手瞭。拿到書的那一刻，我迫不及待地翻開，一股濃厚的知識氣息撲麵而來，紙張的質感和印刷的清晰度都讓我感到非常滿意，這為我接下來的閱讀體驗打下瞭良好的基礎。我期待著這本書能以一種前所未有的方式，將那些曾經令我頭疼的物理概念變得淺顯易懂，讓我能夠在短暫的時間內，對牛頓力學的核心思想有一個清晰的認知。我尤其希望書中能夠用一些生動形象的比喻和貼近生活的例子來解釋那些抽象的原理，這樣可以大大降低學習的門檻，讓我這個非科班齣身的愛好者也能輕鬆領會其精髓。
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