کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما)

کتاب الکترونیکی «مبانی فیزیک هالیدی، جلد دوم (شاره‌هاء موج‌ها و گرما)؛ ویرایش دوازدهم (۲۰۲۲)» نوشتهٔ دیوید هالیدی، رابرت رزنیک و جرل واکر و با ترجمه و تلخیص محمود بهار، توسط نشر مبتکران منتشر شده است. این جلد به بررسی مباحث شاره‌ها، موج‌ها و گرما در فیزیک پایه می‌پردازد و به عنوان منبعی معتبر برای دانشجویان علوم پایه و مهندسی شناخته می‌شود. نسخه الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما)

این کتاب یکی از جلدهای مجموعهٔ «مبانی فیزیک» است که نخستین بار در دهه‌های گذشته توسط «دیوید هالیدی»، «رابرت رزنیک» و «جرل واکر» تألیف شد و در طول سال‌ها با ویرایش‌های متعدد به‌روزرسانی شده است. ویرایش دوازدهم، که این ترجمه بر اساس آن تهیه شده، جدیدترین دستاوردهای آموزشی و علمی را در حوزهٔ فیزیک پایه منعکس می‌کند. این جلد به طور خاص به مفاهیم شاره‌ها، موج‌ها و گرما می‌پردازد و تلاش می‌کند با ارائهٔ مثال‌ها، تمرین‌ها و توضیحات مفصل، درک عمیق‌تری از این مباحث برای دانشجویان فراهم کند. کتاب با هدف هماهنگی با نیازهای آموزشی دانشگاه‌ها و مؤسسات آموزش عالی تدوین شده و به عنوان منبع درسی در بسیاری از رشته‌های علوم پایه و مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترجمهٔ محمود بهار با حذف برخی موضوعات فرعی و تمرکز بر نکات اصلی، حجم کتاب را متناسب با نیاز دانشجویان کاهش داده است.

خلاصه کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما)

این جلد از «مبانی فیزیک» به سه بخش اصلی تقسیم می‌شود: شاره‌ها، موج‌ها و گرما. در بخش شاره‌ها، مفاهیمی مانند چگالی، فشار، اصل پاسکال، اصل ارشمیدس، معادلهٔ پیوستگی و معادلهٔ برنولی بررسی می‌شوند. این بخش به کاربردهای عملی فیزیک شاره‌ها در مهندسی و علوم زیستی نیز اشاره دارد. بخش موج‌ها به بررسی انواع موج‌های مکانیکی، صوتی و ویژگی‌های آن‌ها مانند تداخل، شدت، زنش و اثر دوپلر می‌پردازد. در این قسمت، مفاهیم پایه‌ای مانند معادلهٔ موج، موج‌های ایستاده و تشدید نیز مطرح می‌شوند. بخش گرما و ترمودینامیک، موضوعاتی مانند دما، مقیاس‌های دمایی، انبساط گرمایی، انتقال گرما، قانون اول و دوم ترمودینامیک، آنتروپی و نظریهٔ جنبشی گازها را پوشش می‌دهد. کتاب با ارائهٔ مثال‌های متنوع و تمرین‌های کاربردی، تلاش می‌کند مفاهیم را از حالت انتزاعی به کاربردهای ملموس نزدیک کند و دانشجویان را برای حل مسائل فیزیکی آماده سازد.

چرا باید کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما) را خواند؟

این کتاب با پوشش جامع مباحث شاره‌ها، موج‌ها و گرما، به دانشجویان کمک می‌کند تا پایه‌های نظری و عملی فیزیک را به‌خوبی فرا بگیرند. ساختار کتاب به گونه‌ای است که مفاهیم پیچیده را با مثال‌ها و تمرین‌های متعدد همراه می‌کند و امکان یادگیری تدریجی و عمیق را فراهم می‌آورد. همچنین، به‌روزرسانی مطالب بر اساس آخرین ویرایش، آن را با نیازهای آموزشی روز هماهنگ ساخته است.

خواندن کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما) را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان رشته‌های علوم پایه و مهندسی که نیاز به درک عمیق مفاهیم فیزیک عمومی دارند مناسب است. همچنین برای داوطلبان آزمون‌های کارشناسی و علاقه‌مندان به یادگیری اصول فیزیک در زمینه‌های شاره‌ها، موج‌ها و گرما مفید خواهد بود.

فهرست کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما)

- فصل ۱۴: شاره‌ها؛ چگالی و فشار، شاره‌های در حال سکون، اندازه‌گیری فشار، اصل پاسکال، اصل ارشمیدس، معادلهٔ پیوستگی، معادلهٔ برنولی * این فصل به مفاهیم پایه‌ای شاره‌ها، قوانین فشار و نیروهای وارد بر اجسام در شاره‌ها، و کاربردهای عملی آن‌ها می‌پردازد. - فصل ۱۵: نوسان‌ها * بررسی حرکت هماهنگ ساده، انرژی در حرکت نوسانی، آونگ‌ها، نوسان‌های میرا و واداشته و تشدید. - فصل ۱۶: موج‌ها * معرفی انواع موج‌های مکانیکی، معادلهٔ موج، موج‌های ایستاده، تداخل و تشدید. - فصل ۱۷: صوت * تندی صوت، موج‌های صوتی پیشرونده، شدت صوت، تراز صوتی، زنش، اثر دوپلر و موج‌های ضربه‌ای. - فصل ۱۸: دما * تعریف دما، مقیاس‌های دمایی، انبساط گرمایی، جذب گرما. - فصل ۱۹: قانون اول ترمودینامیک * بررسی انتقال گرما، کار و انرژی، سازوکارهای انتقال گرما. - فصل ۲۰: قانون دوم ترمودینامیک و آنتروپی * آنتروپی، فرایندهای برگشت‌ناپذیر، ماشین‌های گرمایی، یخچال‌ها و دیدگاه آماری آنتروپی. - فصل ۲۱: نظریهٔ جنبشی گازها * عدد آووگادرو، گازهای آرمانی، فشار، انرژی جنبشی، توزیع تندی‌های مولکولی، گرماهای ویژهٔ مولی. - پیوست‌ها: شامل جداول، پاسخ‌ها و مطالب تکمیلی.

بخشی از کتاب مبانی فیزیک (جلد دوم؛ شاره ها، موج ها و گرما)

«شاره‌ها بر خلاف جامدات موادی هستند که می‌توانند جاری شوند. شکل شاره‌ها به مرزهای ظرف حاوی آن‌ها محدود می‌شود. این خاصیت از آنجا ناشی می‌شود که یک شاره نیروهای مماسی وارد شده به سطح خود را نمی‌تواند تحمل کند، گرچه برخی مواد مانند قیرِ سطحی طول می‌کشد تا شکل ظرف را به خود بگیرند اما سرانجام چنین خواهد شد؛ بدین سبب، این مواد در ردهٔ شاره‌ها قرار می‌گیرند. ممکن است تعجب کنید چرا مایعات و گازها را در یک گروه منظور می‌کنیم و همهٔ آن‌ها را شاره می‌نامیم. به رغم همه چیز، (ممکن است بگویید) آب مایع با آب بخار همان قدر تفاوت دارد که با یخ (آب جامد). اما در واقع چنین نیست. یخ مانند جامدات بلورین دیگر شامل اتم‌هایی است که در یک آرایهٔ سه‌بعدی صلب و منظم، به نام شبکهٔ بلورین، سازمان یافته‌اند. اما نه در بخار و نه در آب، چنین آرایش طولانی منظمی وجود ندارد. هنگام بحث کردن دربارهٔ اجسام صلب، با تودهٔ خاصی از ماده، مانند قطعهٔ چوب، گوی بیسبال یا میله‌های فلزی سر و کار داریم. جرم و نیرو کمیت‌های فیزیکی مفیدی هستند که قوانین نیوتون برحسب آن‌ها بیان می‌شوند. به طور مثال، گفته می‌شود که یک جرم ۳ کیلوگرمی تحت اثر یک نیروی ۲۵ نیوتونی قرار دارد. در شاره‌ها پیش‌تر با مادهٔ گسترده و خواصی که می‌توانند از نقطه‌ای به نقطهٔ دیگر ماده تغییر کنند سر و کار داریم. بدین جهت بهتر است که به جای جرم و نیرو از چگالی و فشار استفاده کنیم.»