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動力學:從電影到工程力學
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動力學:從電影到工程力學

作者: 陽毅平,朱銘祥,李昌駿,程登湖,李宇修
出版社: 國立臺灣大學出版中心
出版日期: 2022-12-26
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內容簡介

  幸運的牛頓,在探索科學中度過快樂的童年。……大自然對他無所隱藏……他在我們前方,堅強、肯定且獨一無二。──愛因斯坦(A. Einstein)

  動力學是一門包含運動學和運動力學之基礎工程力學。廣泛應用在土木、機械、機電、航空、太空、生醫、輪機、營建、海洋、船舶、水利、運動科技等工程領域,並為當代先進技術,如機器人、電動車、無人機、綠色能源等相關產業發展必備的能力。

  本書是第一本銜接108課綱「工業類動力機械群」的專業大學用書,並將「自發」、「互動」、「共好」的全人教育理念,融入專業工程技術知識之中,可引導讀者成為「快樂的動力學專家」!

本書特色

  ◆ 電影題材應用:融入生活化的電影題材,快樂學習。
  ◆ 無須背誦公式:有效的向量分析建模法(VAMP),立即破題。
  ◆ 邏輯思考解題:連貫性的解題方式G2C2K2,讓問題迎刃而解。
  ◆ 掌握學習重點:清楚的解題流程圖、觀察與思考,建構正確思考模式。
  ◆ 考試必勝寶典:歷年臺大機械所「看電影學動力」考題詳解。


作者介紹

作者簡介    

陽毅平


  國立臺灣大學機械工程學系教授
  美國加州大學洛杉磯分校機械航空工程博士

朱銘祥

  國立成功大學機械工程學系教授
  美國凱斯西儲大學機械研究院博士

李昌駿

  國立清華大學動力機械工程學系教授
  國立清華大學動力機械工程博士

程登湖

  國立陽明交通大學機械工程學系副教授
  美國佛羅里達大學機械工程博士

李宇修

  國立臺灣大學機械工程學系助理教授
  美國加州大學洛杉磯分校機械航空工程博士


目錄

緒論
致謝

1 動力學簡介
時空傳奇:動力學專家智慧的抉擇
1.1 範疇
1.2 假設條件
1.3 單位
1.4 基本向量與三角函數運算
1.5 成為動力學專家
習題
本章重點整理
動力補充站:單位革命

質點動力學

2 質點運動學
大衛傳奇:小石子飛越空間的威力
2.1 直角座標
2.2 極座標
2.3 法線與切線座標
2.4 圓柱座標
2.5 球座標
2.6 相對運動
習題
本章重點整理
動力補充站:「小石子與大巨人」的生命探索
3 質點運動力學
星戰傳奇:原力喚醒質點運動
3.1 運動方程式
3.2 功與能原理
3.3 線衝量與動量原理
3.4 衝擊運動
3.5 角衝量與動量原理
習題
本章重點整理
動力補充站:精密工程
4 質點系統運動力學
摩西傳奇:探索質點系統中的奧秘
4.1 牛頓第二運動定律
4.2 功與能原理
4.3 衝量與動量原理
4.4 可變質點系統
習題
本章重點整理
動力補充站:蜂群無人機
5 看電影學動力—質點動力篇
動力學場景介紹
5.1 《水行俠》
5.2 《雷霆戰狗》(I)
5.3 《阿凡達》
5.4 《福爾摩桑》(I)
5.5 《納尼亞傳奇:獅子.女巫.魔衣櫥》(I)
5.6 《北極特快車》(I)

剛體動力學

6 剛體平面運動學
納尼亞傳奇:平面運動的奇幻國度
6.1 剛體的定義
6.2 以接頭相連/無滑動面的剛體運動
6.3 具滑動連結的剛體運動
習題
本章重點整理
動力補充站:《納尼亞傳奇》的啟示—談工程師的真善美
7 剛體平面運動力學
魔戒傳奇:運動力學的意外旅程
7.1 運動方程式
7.2 剛體的功與能原理
7.3 剛體的動量與衝量原理
7.4 雙剛體的偏心衝擊
習題
本章重點整理
動力補充站:電動車與電學之父法拉第
8 三維剛體運動力學
陀螺傳奇:剛體玩具運動的總動員
8.1 三維剛體運動學
8.2 三維剛體運動力學
8.3 迴轉(陀螺)運動
習題
本章重點整理
動力補充站:仿蒲公英飛行器
9 看電影學動力—剛體動力篇
動力學場景介紹
9.1 《雷霆戰狗》(II)
9.2 《星際大戰:原力覺醒》
9.3 《玩具總動員3》
9.4 《福爾摩桑》(II)
9.5 《北極特快車》(II)
9.6 《白日夢冒險王》
9.7 《納尼亞傳奇:獅子.女巫.魔衣櫥》(II)
9.8 《魔戒三部曲:王者再臨》
9.9 《出埃及記:天地王者》
10 振動學
振動傳奇:發現搖滾音樂的振動學
10.1 從音樂談振動
10.2 質點系統的自由振動
10.3 質點系統的強迫振動
10.4 剛體的振動
習題
本章重點整理
動力補充站:要有光

附錄
A. 國際公制單位定義
B. 主要單位定義與換算
C. 質量慣性矩與質心位置
D. 習題簡答