01 / 导读
导读
引用
Hibbeler, R. C. (2022). Engineering Mechanics: Statics (15th ed.). Pearson.
章节概要
第十五版共十一章，其后是附录“数学复习与常用公式”，以及“基础题部分解答与答案”和“复习题解答”两部分。Pearson 的介绍称，本书围绕高度直观、条理清晰的应用展开；它示范如何画出正确的受力图（自由体图）、系统地建立并求解平衡问题，并为学习动力学和材料力学做好准备；本版约30%的习题是新的，涉及工程各领域的实际应用。Pearson 列出的主题有：力矢量；质点和刚体的平衡；力系的合成；桁架、框架和机器的结构分析；内力；摩擦；重心与形心；惯性矩；以及虚功。
第1章：基本原理
本学科的基本原理，是后面各力学与平衡章节的起点。
第2章：力矢量
力矢量，即后面各章都要使用的力的表示方法。
第3章：质点的平衡
单个质点的平衡，是最简单的情形，也是画出 Pearson 介绍中处于本书核心位置的受力图的自然场合。
第4章：力系的合成
如何把一组力（和力矩）简化为合力。
第5章：刚体的平衡
把平衡从质点推广到有广延的物体。
第6章：结构分析
桁架、框架和机器，即出版社介绍中点明的刚体平衡的结构应用。
第7章：内力
构件内部的力，区别于作用在物体上的外力。
第8章：摩擦
平衡问题中的摩擦。
第9章：重心与形心
确定重力作用点，或面积的几何中心。
第10章：惯性矩
面积惯性矩及相关的几何性质。
第11章：虚功
虚功原理，作为求解平衡问题的又一种方法。
附录与习题部分
附录A“数学复习与常用公式”之后是“基础题部分解答与答案”和“复习题解答”两部分。
核心概念
第1–3章：质点与矢量
- 力矢量：后面各章都使用的力的数学表示。
- 受力图（自由体图）：把一个物体及其受力隔离出来的示意图；Pearson 称本书示范如何画出正确的受力图。
- 质点平衡：最初的平衡问题。
第4–6章：刚体与结构
- 力系的合成：用等效的合力代替一个力系。
- 刚体平衡：有广延物体的平衡条件。
- 桁架、框架和机器：第6章分析的结构。
第7–11章：内力与几何性质
- 内力：构件内部的力。
- 摩擦：它在平衡问题中的作用。
- 形心与重心；惯性矩：后续课程要用到的几何性质。
- 虚功：最后一章的主题。
评析
优点
- 传统而易读的顺序。 十一章从原理和矢量出发，经过质点和刚体平衡，到结构，再到为后续课程服务的主题（形心、惯性矩、虚功），因此可以按印刷顺序使用本书。
- 为解题练习提供支持。 目录中列有基础题的部分解答与答案以及复习题解答，Pearson 称本版约30%的习题是新的。
- 数字化配套。 Pearson 提供电子教材和 Mastering Engineering，并另行出售与本书配套的视频的访问权限。
- 着眼于后续课程。 Pearson 称本书为动力学和材料力学打下基础；形心和惯性矩（第9章和第10章）正是材料力学所依赖的量。
局限
- 只讲静力学。 本书止于平衡；运动属于另一册动力学。
- 版本众多。 Pearson 把第十五版列在多个 ISBN 之下（纸质、电子教材、Mastering），另有单独的国际单位制版，因此请确认课程使用的是哪一个版本。
- 几何类主题靠后。 形心和惯性矩在第9章和第10章，需要更早使用它们的课程必须跳读。
在课程中的定位
Hibbeler 的 Engineering Mechanics: Statics 是静力学与动力学书单中的静力学教材。Meriam 和 Kraige 的 Engineering Mechanics: Dynamics 是动力学教材，应在其后阅读。Bird 和 Ross 的 Mechanical Engineering Principles 从简单数学出发，循序渐进地讲授静力学、动力学和基础材料力学，对数学基础不太有把握的学生来说是更平缓的路径。Moebs、Ling 和 Sanny 的 University Physics Volume 1 涵盖基于微积分的力学，包括静平衡，是获取物理背景的好来源。
Williams 的 Fundamentals of Applied Dynamics 和 Rao 的 Mechanical Vibrations 是动力学与振动方面的后续读物；二者都不能代替一门静力学课程。
如何使用本书
本书是面向工程专业学生的第一门静力学课程教材，为动力学和材料力学做准备。矢量代数、三角学和基础微积分是自然的准备；附录A提供数学复习。
实用安排：
- 核心： 第1–5章按顺序作为一个整体来读：矢量、质点平衡、合力和刚体平衡是其余一切的基础。
- 应用： 接着读第6章（结构）和第8章（摩擦），再读第7章内力。
- 几何性质： 将要学习材料力学的读者，可以提前读第9章和第10章。
- 选读： 第11章虚功最容易缩减或推后。
- 练习： 把书后附有部分解答与答案的基础题当作快速检查，再去做书中的其他习题，并且每道题都先画受力图。