大学物理 A（1）（双语）

Scott Edwards (赵安得)

目录

  • 1 Week 1
    • 1.1 Introduction
    • 1.2 Interactions cause change
    • 1.3 Vectors: components and magnitude
    • 1.4 What vectors can and cannot do
    • 1.5 Unit vectors
    • 1.6 Vector addition and subtraction
    • 1.7 Displacement and velocity
    • 1.8 Predicting a new position
    • 1.9 Instantaneous velocity
    • 1.10 Example: spacecraft
    • 1.11 Momentum
    • 1.12 Change in momentum
  • 2 Week 2
    • 2.1 Newton's 2nd Law
    • 2.2 Impulse
    • 2.3 How to predict the future (part 1)
    • 2.4 How to predict the future (part 2)
    • 2.5 What about F = ma?
    • 2.6 Updating position
    • 2.7 Non-constant force
    • 2.8 Iterative prediction of motion
    • 2.9 Can't we just use calculus?
    • 2.10 A special case: constant force
    • 2.11 Example: soccer penalty kick
    • 2.12 Estimating interaction times
  • 3 Week 3
    • 3.1 Classifying interactions
    • 3.2 Gravitation
    • 3.3 Example: Earth and the Moon
    • 3.4 Solving the Earth's orbit iteratively
    • 3.5 Gravitation near the Earth's surface
    • 3.6 The electric force
    • 3.7 Limitations on predicting the future
    • 3.8 The ball-and-spring model of matter
    • 3.9 Tension
    • 3.10 Friction
  • 4 Week 4
    • 4.1 Conservation of momentum
    • 4.2 Center of mass
    • 4.3 Instantaneous version of Newton's 2nd Law
    • 4.4 Statics: dp/dt = 0
    • 4.5 Example: pushing a box, with friction
    • 4.6 Judging the direction of dp/dt
    • 4.7 Curving motion: parallel and perpendicular components of dp/dt
    • 4.8 Components from the vector dot product
    • 4.9 Example: a falling ball
    • 4.10 Rate of change of direction
    • 4.11 Example: kissing circle for falling ball
    • 4.12 Example: swinging a bucket
  • 5 Week 5
    • 5.1 The Energy Principle
    • 5.2 Energy of a single particle
    • 5.3 Kinetic energy
    • 5.4 Work
    • 5.5 Examples: cricket ball, neutron decay
    • 5.6 Proof of the Energy Principle
    • 5.7 Work done by a non-constant force
    • 5.8 Potential energy
    • 5.9 Gravitational potential energy
    • 5.10 Example: Spacecraft leaving an asteroid
    • 5.11 Bound and unbound states
    • 5.12 Electrical potential energy
  • 6 Week 6
    • 6.1 Force is the negative gradient of potential energy
    • 6.2 Spring potential energy
    • 6.3 Example: bungee jumping
    • 6.4 Path independence of potential energy
    • 6.5 Internal energy
    • 6.6 Dissipation and power
    • 6.7 Translational and rotational kinetic energy
    • 6.8 Moment of inertia
    • 6.9 Calculating moment of inertia
    • 6.10 Parallel axis theorem
    • 6.11 Example: rolling down a hill
  • 7 Week 7
    • 7.1 Translational angular momentum
    • 7.2 Direction of the angular momentum vector
    • 7.3 Vector cross product
    • 7.4 Example: a falling ball
    • 7.5 Rotational angular momentum
    • 7.6 Total angular momentum
    • 7.7 Torque and the Angular Momentum Principle
    • 7.8 Example: a comet
    • 7.9 Angular Momentum Principle for multiparticle systems
    • 7.10 Example: a seesaw
    • 7.11 Example: a diver
    • 7.12 Example: a stick sliding on ice
  • 8 Week 8
    • 8.1 Electric charge
    • 8.2 Example: force between two protons
    • 8.3 Electric field
    • 8.4 Field of a single point charge
    • 8.5 Example: where is the charge?
    • 8.6 Superposition
    • 8.7 Example: superposition of two charges
    • 8.8 Electric dipole – parallel axis (part 1)
    • 8.9 Electric dipole – parallel axis (part 2)
    • 8.10 Electric dipole – perpendicular axis
    • 8.11 Example: interaction between a dipole and a point charge
    • 8.12 Dipole moment
  • 9 Week 9
    • 9.1 Charged particles in matter
    • 9.2 How do objects become charged?
    • 9.3 Example: how much charge on a piece of tape?
    • 9.4 Polarization of atoms
    • 9.5 Interaction between a neutral atom and a point charge
    • 9.6 Polarization of insulators
    • 9.7 Polarization of conductors
    • 9.8 Charge motion in metals
    • 9.9 Example: a rod and a ball
    • 9.10 Practical limits on measuring the field
  • 10 Week 10
    • 10.1 Uniform thin rod: introduction
    • 10.2 Uniform thin rod: break it into pieces
    • 10.3 Uniform thin rod: add up the pieces
    • 10.4 Uniform thin rod: check the answer
    • 10.5 Example: a hollow cylinder
    • 10.6 Uniform thin ring
    • 10.7 Uniform disk (part 1)
    • 10.8 Uniform disk (part 2)
    • 10.9 Example: a rod and a disk
    • 10.10 Two uniform disks: a capacitor
    • 10.11 Spherical charge distributions
  • 11 Week 11
    • 11.1 Systems of charged objects
    • 11.2 Potential difference in a uniform field
    • 11.3 Field from potential difference
    • 11.4 Potential difference in a non-uniform field
    • 11.5 Potential difference near a point charge
    • 11.6 Path independence
    • 11.7 Potential at one location
    • 11.8 Example: potential of a uniform ring
    • 11.9 Potential difference in an insulator
    • 11.10 Energy density and electric field
  • 12 Week 12
    • 12.1 Magnetic field
    • 12.2 Biot-Savart Law for a single moving charge
    • 12.3 Electron current
    • 12.4 Conventional current
    • 12.5 Biot-Savart Law for currents
    • 12.6 Magnetic field of a long straight wire
    • 12.7 Magnetic field of a circular current loop
    • 12.8 Magnetic dipole moment
    • 12.9 Magnetic field of a bar magnet
    • 12.10 Atomic structure of magnets
  • 13 Week 13
    • 13.1 Magnetic force on a moving charge
    • 13.2 Magnetic force on a current-carrying wire
    • 13.3 Combining electric and magnetic forces
    • 13.4 The Hall effect
    • 13.5 Motional emf
    • 13.6 Magnetic torque
    • 13.7 Potential energy for a magnetic dipole
    • 13.8 Force on a magnetic dipole
    • 13.9 Example: the Stern-Gerlach experiment
    • 13.10 Motors and generators
  • 14 Week 14
    • 14.1 Patterns of electric field
    • 14.2 Electric flux
    • 14.3 Gauss’s Law (part 1)
    • 14.4 Gauss’s Law (part 2)
    • 14.5 Reasoning from Gauss’s Law
    • 14.6 Proving some important properties of metals
    • 14.7 Gauss’s Law for magnetism
    • 14.8 Patterns of magnetic field: Ampere’s Law
    • 14.9 Applications of Ampere’s Law
    • 14.10 Maxwell’s equations
  • 15 Week 15
    • 15.1 Curly electric fields
    • 15.2 Faraday’s Law (part 1)
    • 15.3 Faraday’s Law (part 2)
    • 15.4 Faraday’s Law and motional emf
    • 15.5 Maxwell's equations (again)
    • 15.6 Inductance
    • 15.7 Energy density in magnetic fields
    • 15.8 The Ampere-Maxwell Law
    • 15.9 Fields traveling through space (part 1)
    • 15.10 Fields traveling through space (part 2)
Example: soccer penalty kick


MISTAKE: The formula for predicting displacement is


In this video I kept kept forgetting about the factor of 1/2. I guess I needed more coffee that day. 

We will try to fix it in the near future.