力學與航太（簡體書）

航天包括環繞地球的運行、飛往月球或其他行星的航行、行星際空間的航行和飛出太陽系的航行。航天的關鍵在于航天器應達到足夠的速度，克服或擺脫地球引力，飛出太陽系的航行還要擺脫太陽引力。第一、第二、第三宇宙速度是航天所需的三個特征速度。天文學、數學、力學等學科的綜合，是了解航天必不可少的基礎知識。

序
一、紀念錢學森
二、獻給中學生
前言
全書結構
歷史回顧要目
歷史回顧
一、認識天體運行的規律需要天文學、數學和力學
二、中國古代對天文學、數學和力學的貢獻
三、落下閎系統與托勒密系統之比較
四、哥白尼的地球運動說是近代科學的開端
五、從第谷的天文觀測到開普勒發現行星運動定律
六、牛頓的力學預言了發射人造天體的可能性
七、圓錐曲線理論的發展
八、天體運行的軌道是圓錐曲線
九、人們對天體運行規律的認識在不斷發展
十、航天軌道是簡單的，但航天的實現是復雜的
第一章 結構
第一章 圓錐曲線的性質
一、圓錐曲線的直角坐標方程
二、圓錐曲線的極坐標方程
三、圓錐曲線的切線的性質
四、圓錐曲線的切線坐標方程
五、圓錐曲線的曲率半徑
第一、第二章 結構
第二章 天體運行的規律
一、開普勒行星運動三定律
二、牛頓力學三定律
三、萬有引力定律
四、能量守恒和轉化定律
五、天體運行的能量方程
第一、第二、第三章 結構
第三章 人造衛星和航天
一、第一、第二、第三宇宙速度
二、離心率公式及其討論
三、人造地球衛星的軌道
四、洲際彈道火箭的軌道
五、航天的軌道
繼續探索要目
繼續探索
一、二體問題與多體問題
二、攝動
三、行星軌道近日點的旋轉
四、引力的本質尚未認識
五、恩格斯論吸引與排斥
六、現代物理學需要引斥論
七、建立引斥論的幾點設想
八、廣義不確定原理
九、不確定原理的物理機制
十、力學是因果與機遇的辯證統一
附錄
附錄1 橢圓的面積
附錄2 圓錐曲線統一的切線坐標方程
附錄3 圓錐曲線統一的曲率半徑公式
附錄4 動能公式和引力勢能公式
附錄5 行星近日點旋轉的推導
附錄6 從天體運行推導引斥力公式
附錄7 萬有引力定律與開普勒定律的新推導
附錄8 張景中院士給出的證明摘錄
附錄9 閆金鐸教授的評審意見摘錄
附錄10 王忠亮教授的評審意見摘錄
附錄11 蘇剛教授的評審意見摘錄
附錄12 《物理教學探討》上發表的書評摘錄
參考文獻
后記

英國物理學家牛頓（1642—1727）總結了前人在天文學、數學、力學上的成果，發現了牛頓力學三定律和萬有引力定律，并用這些定律圓滿地解釋了天體的運行。同時牛頓還預言了發射人造天體的可能性。
牛頓在《自然哲學之數學原理》中寫道：“一個拋射體，如果不是由于重力的作用，就不會回到地面，而會沿著直線飛出去；并且如果能把空氣阻力消除掉，它就會以等速運動飛出去。只是由于它所受的重力才使它不斷從其直線路程中偏離出去而掉向地面，并視重力和運動速度的大小而決定這種偏離的多少。物體所受的重力或其物質的量愈小，或者用以拋射的速度愈大，則它與直線路程的偏離就愈小，拋射得也就愈遠。如果從山頂用彈藥以一定的速度把一個鉛球平射出去，那么它將沿著一條曲線射到兩里以外才落到地面；如果能消除掉空氣阻力，而且發射速度增加到2倍或10倍，那么鉛球的射程也會增加到2倍或10倍。而且用增加發射速度的辦法，我們可以隨意增加其射程，并同時減少它所畫的曲線的曲率，使它終于在10倍、30倍或90倍遠的距離處落到地面，或者甚至可以使它在落地以前繞地球一轉；或者最后，也可以把它發射到空中去，在那里繼續運動以至無窮遠而永遠不落到地面。”（此譯文取自上海人民出版社1974年出版的《牛頓自然哲學著作選》第15～16頁。）牛頓論證了在萬有引力作用下天體是按圓錐曲線軌道運行，圓錐曲線的理論便在天體運行中得到了具體應用。
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