理论力学(自主模式)

自主模式

  • 什么是随堂模式?

    随堂模式课程一般为每学期一轮次,课程每周更新,作业、考试有截止时间,由课程提供方老师、助教指导,课程完结,成绩由老师确认后,统一发放证书。

  • 什么是自主模式?

    自主模式课程常年开放加入,课件全部开放,作业、考试无截止时间,有学堂在线招募选拔的助教指导,考核通过即可自动获得证书。

国家级精品

来自于: 清华大学 | 分类: 工程(634)物理(192)

课程描述

力学是研究物质机械运动规律的科学。理论力学研究作用在物体上的力与运动之间的关系。课程介绍理论力学的基本概念、基本理论和处理力学问题的基本方法。

什么是认证证书?
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名师签名
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权威性
纸质证书
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课程简介

理论力学既是一门基础学科,又是一门技术学科。它一方面是众多工科课程的基础,同时又能独立处理很多工程问题。

理论力学课程内容按研究方法分类,包括以牛顿定律为基础的矢量力学(几何力学);以变分原理为基础分析力学。按研究内容分类,分为运动学:研究运动的描述;动力学:研究运动的力与运动的关系;静力学:研究力与平衡的关系。

教学安排:

绪论

第I篇

运动学

第1章

点的运动学

第2章

刚体运动学

第3章

复合运动

第II篇

静力学

第4章

几何静力学

第5章

分析静力学

第III篇

动力学

第6章

质点动力学

第7章

质点系动力学

第8章

分析动力学

第IV篇

动力学专题

第9章

刚体动力学

第10章

变质量系统动力学

第11章

机械振动基础

前三篇是教学主要内容,第四篇可以根据情况选择部分内容讲解。

在教学过程中,除了常规的授课、习题讲解外,还有大量生动有趣的与课程内容相关的小讲座、电视节目片段、趣味力学游戏穿插在其中。此外还会公布一些比赛的内容,进行线下的比赛。

展开

课程章节

绪论
绪论
第一章 点的运动学
1-1 矢量描述法
1-2 直角坐标描述法
1-3 自然坐标描述法
1-4 极坐标描述法
扩展内容
作业
第二章 刚体运动学
2-1 刚体的定义与运动形式
2-2 刚体的矢量-矩阵描述
2-3 刚体平面运动
2-4 刚体定点运动
扩展内容
作业
第三章 复合运动
3-1 点的复合运动
3-2 刚体复合运动
例题
扩展内容
作业
第四章 几何静力学
4-0 静力学公理序言
4-1 主矢量和主矩
4-2 力系的等效与简化
4-3 受力分析与刚体平衡
4-4 平面力系的平衡方程
4-5 考虑摩擦的平衡问题
4-6 刚体系的平衡
例题
扩展内容
作业
第五章 分析静力学
5-1 约束及其分类
5-2 虚位移
5-3 虚功原理
5-4 广义坐标和广义力
5-5 势力场中的平衡
例题
扩展内容
作业
第六章 质点动力学
6-1 质点运动微分方程
6-2 质点在非惯性系中的运动
6-3 相对地球的运动
扩展内容
作业
期中考试
期中考试试题
第七章 质点系动力学
7-1 质点系动量定理
7-2 质点系动量矩定理
7-3 质点系动能定理
7-4 质系普遍定理的综合应用
7-5 碰撞
例题
扩展内容
作业
第八章 分析动力学
8-1 达朗贝尔原理
8-2 达朗贝尔-拉格朗日原理
8-3 第二类拉格朗日方程
8-4 拉格朗日方程首次积分
例题
扩展内容
作业
期末考试
期末考试试题

授课教师

  • 高云峰 清华大学 航天航空学院 教授

    高云峰,博士,清华大学航天航空学院副教授。现任中国力学学会科普工作委员会秘书长。研究领域为卫星轨道与姿态控制。作为项目负责人主持2项国家自然科学基金、3项国防军工、1项863项目。出版教材及学术专著12部,发表论文30余篇,获发明专利授权2项。曾获军队科技进步一等奖、国防工业出版社优秀图书奖,北京市教育创新标兵,中国力学学会全国徐芝纶力学优秀教师奖,清华大学“良师益友”、清华大学青年教师教学优秀奖。从2000年开始,先后与中央电视台《异想天开》、《走进科学》、《我爱发明》、《原来如此》、北京电视台《魅力科学》、《北京青年》、湖南卫视《好奇大调查》、深圳卫视《气象万千》等栏目组合作,策划设计了数百个力学科普实验或活动,例如:纸桥过车、纸船载人、弹簧秤称大象、手机吊冰箱、飞针穿玻璃、机械打水漂等经典节目,观众累计超过5亿人次。2013年参与首次太空授课的方案论证、道具原型设计与制作、讲稿撰写等工作。此外参与策划了多届中国科学院力学所的科普开放日、全国中学生趣味力学竞赛、海峡两岸中学生力学夏令营等活动。应邀在全国大、中、小学进行了数十场力学科普报告,听众超过一万人。

精华笔记

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常见问题

请问教材和参考书是什么?

教材是《理论力学》,李俊峰、张雄主编,清华大学出版社,习题集是教材中的题目,参考书为(1)《理论力学教程》,贾书惠编著,清华大学出版社;(2)《理论力学辅导与习题集》,高云峰、李俊峰编著。

上课的模式有什么特色?

除了基本的力学知识讲解、习题练习、讨论外,课堂中还有大量的趣味小讲座,电视视频片段,道具演示,动画演示和比赛,它们既与课程内容有关,又会让人耳目一新,开阔眼界。

如何进行比赛?

我们会提前公布一些与课程内容有关的比赛题目,通常是利用相关的力学原理,设计制作装置展示或完成特定的任务。比赛在线下进行,结果也会在课堂中公布。欢迎选课的同学参与比赛,特别是在北京的同学。外地的同学可以提供视频。参与比赛活动的同学,其成绩可以适当加分。

课程成绩如何构成?

课后作业(30%);参与讨论情况(10%);期中考试(20%);期末考试(40%)。