PREFACE :
This book is for life-science majors who havent learned calculus or are learning it concurrently with physics.
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dimanche 15 octobre 2017
mercredi 23 août 2017
Mechatronics: Dynamics of Electromechanical and Piezoelectric Systems
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PREFACE :
This volume treats Lagrange equations for electromechanical systems, including piezoelectric
transducers and selected applications. It is essentially an extension to piezoelectric systems of
the work by Crandall et al.:"Dynamics of Mechanical and Electromechanical Systems", published in 1968.
The first three chapters contain classical material based on this and other well known standard texts in the field.
Some applications are new and include material not published in a monograph before.
Infos about the book
Title : Mechatronics - Dynamics of Electromechanical and Piezoelectric Systems
author(s) : A. Preumont
size : 2.1 Mb
file type : PDF
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Essentials Of Mechatronics
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PREFACE :
There are many defi nitions of mechatronics, but most involve the concept of
blending mechanisms, electronics, sensors, and control strategies into a design,
knitted together with software.
With an abundant wealth of topics to choose from, authors of mechatronics textbooks are tempted to bundle them all into a massive compendium. This book seeks to throw out all but the essentials; although perhaps in hanging onto the baby, some bathwater will still remain.
There are a hundred ways of achieving all except the simplest of mechatronic design tasks. At every step, choice and compromise will be involved.
Should a precision motor be used, or will a simple sensor and a sprinkle of feedback allow something cheaper and easier to do the trick? What does the end user ask for, really want, actually need—or eventually buy?
Specialists can handle the fi ne detail, the composition of the molded plastic, the choice of components for the electronic interface, machining drawings, embedded computer, or software development platform. At the top of the pyramid, however, there must be a mechatronic designer capable of making the design tradeoffs that will transform a client’s demands or a bright idea into a successful commercial product.
In some ways, mechatronics is as much a philosophy as a science. At its heart is a way of looking at tasks that will, if necessary, achieve their objective by ducking aside into an alternative technology. The mechatronic engineer knows where to look for the side roads and has a shrewd idea of the merits of the diversion.
With an abundant wealth of topics to choose from, authors of mechatronics textbooks are tempted to bundle them all into a massive compendium. This book seeks to throw out all but the essentials; although perhaps in hanging onto the baby, some bathwater will still remain.
There are a hundred ways of achieving all except the simplest of mechatronic design tasks. At every step, choice and compromise will be involved.
Should a precision motor be used, or will a simple sensor and a sprinkle of feedback allow something cheaper and easier to do the trick? What does the end user ask for, really want, actually need—or eventually buy?
Specialists can handle the fi ne detail, the composition of the molded plastic, the choice of components for the electronic interface, machining drawings, embedded computer, or software development platform. At the top of the pyramid, however, there must be a mechatronic designer capable of making the design tradeoffs that will transform a client’s demands or a bright idea into a successful commercial product.
In some ways, mechatronics is as much a philosophy as a science. At its heart is a way of looking at tasks that will, if necessary, achieve their objective by ducking aside into an alternative technology. The mechatronic engineer knows where to look for the side roads and has a shrewd idea of the merits of the diversion.
Infos about the book
Title : Essentials Of Mechatronics
author(s) : John Billingsley
size : 3.1 Mb
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Interpreting Physics - Language and the Classical/Quantum Divide
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PREFACE :
This book is the first to offer a systematic account of the role of language in the development and interpretation of physics.
An historical-conceptual analysis of the co-evolution of mathematical and physical concepts leads to the classical/quatum interface.
Bohrian orthodoxy stresses the indispensability of classical concepts and the functional role of mathematics. This book analyses ways
of extending, and then going beyond this orthodoxy orthodoxy. Finally,
the book analyzes how a revised interpretation of physics impacts on basic philosophical issues: conceptual revolutions, realism, and reductionism.
Infos about the book
Title : Interpreting Physics - Language and the Classical/Quantum Divide
author(s) : Edward MacKinnon
size : 1.6 Mb
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Problems and solutions on mechanics
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PREFACE :
The material for these volumes has been selected from the past twenty years' examination questions for graduate students at the University of California (Berkeley), Columbia University,
the University of Chicago, MIT, State University of New York at Buffalo, Princeton University and the University of Wisconsin.
Infos about the book
Title : Problems and solutions on mechanics
author(s) : Yung-Kuo Lim
size : 3.2 Mb
file type : DJVU
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dimanche 13 août 2017
Physique. Tout-en-un pour la Licence - Cours, applications et exercices corrigés
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AVANT-PROPOS :
Cours de physique qui présente les matières incontournables de la Physique des deux premières années dans les filières Physique, Sciences de la matière, Sciences de l'ingénieur.
Le cours est illustré par des exemples et des applications concrètes. Des exercices et problèmes corrigés sont proposés à la fin de chaque chapitre.
Title : Physique. Tout-en-un pour la Licence - Cours, applications et exercices corrigés
author(s) : Laurent Gautron, Christophe Balland, Laurence Ferrand-Tanaka, Alain Angelié, Laurent Cirio, Cyrille Sylvestre, Jean-Luc Battaglia, Yves Berthaud, Jean Denape, Jean-Yves Paris, Arnault Monavon
size : 23 Mb
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mardi 8 août 2017
Pratique de l’oscilloscope numérique - en 30 fiches-outils
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AVANT-PROPOS :
Pratique de l’oscilloscope numérique - en 30 fiches-outils : Les oscilloscopes sont des instruments de mesure destinés à visualiser un signal électrique qui varie au cours du temps.
Les oscilloscopes numériques qui transforment la tension d'entrée en valeur numérique avant de la traiter ont peu à peu remplacé les oscilloscopes analogiques.
Cet ouvrage débute par un dossier qui permet la prise en main de ce type d'appareils, et se poursuit par une série de fiches pratiques qui montrent comment utiliser au mieux ce type d'appareils dans les situations les plus courantes.
Cet ouvrage débute par un dossier qui permet la prise en main de ce type d'appareils, et se poursuit par une série de fiches pratiques qui montrent comment utiliser au mieux ce type d'appareils dans les situations les plus courantes.
Title : Title : Pratique de l’oscilloscope numérique - en 30 fiches-outils
author(s) : Pierre Mayé
size : 7 Mb
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Physique Résumé du cours en fiches MPSI-MP
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PREFACE :
Cet ouvrage propose des résumés complets du cours de Physique de première année MPSI et deuxième année MP sous forme de fiches.
Chaque fiche traite d'un thème du programme en donnant :
- toutes les définitions, lois et formules à connaître .
- des conseils, des rappels de méthodes, des erreurs à éviter .
Synthétique et illustré, il constituera un outil de révision précieux pour les étudiants qui veulent revoir rapidement et efficacement l'essentiel des notions à connaître.
Dans cette deuxième édition, le contenu est entièrement revu, corrigé et structuré sous forme de fiches.
Chaque fiche traite d'un thème du programme en donnant :
- toutes les définitions, lois et formules à connaître .
- des conseils, des rappels de méthodes, des erreurs à éviter .
Synthétique et illustré, il constituera un outil de révision précieux pour les étudiants qui veulent revoir rapidement et efficacement l'essentiel des notions à connaître.
Dans cette deuxième édition, le contenu est entièrement revu, corrigé et structuré sous forme de fiches.
Infos about the book :
Title : Physique Résumé du cours en fiches MPSI-MP
author(s) : Vincent Demery
size : 1.8 Mb
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jeudi 3 août 2017
Analyse et Synthèse des systèmes logiques
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INTRODUCTION
Place du volume V dans le Traité d'Electricité
Certains circuits électriques sont caractérisés par des grandeurs physiques (des tensions par exemple) qui n'admettent que deux valeurs significatives (une tension haute, désignée par la valeur 1, et une tension basse, désignée par 0). Ces dispositifs qui, en théorie du moins, peuvent être analysés à l'aide des réseaux de Kirchhoff (vol. IV), seront décrits dans ce volume par un modèle plus dépouillé, le système logique asynchrone; dans celui-ci les variables continues (tension, courant) disparaissent et sont remplacées par des variables discrètes à deux états (0 et 1 ), sans dimension. Le modèle proposé, peut donc s'appliquer à des dispositifs non seulement électriques, mais aussi fluidiques, mécaniques, etc...Le système logique asynchrone est, comme tout modèle, un assemblage de composants ou éléments idéaux; ceux-ci sont de deux types : l'élément combinatoire, dont les valeurs des variables aux bornes d'entrée définissent à tout instant les valeurs des variables aux bornes de sortie, et l'élément de délai ou retard. Les règles d'assemblage précisent que deux bornes de sortie ne peuvent être reliées à une même borne d'entrée et que dans toute boucle de rétroaction il existe au moins un élément de délai. Dans un système logique asynchrone, le temps est une variable continue; celle-ci devient une variable discrète dans le cas particulier important des systèmes synchrones.
Organisation générale du volume V
L'étude des éléments combinatoires seuls et de leurs assemblages fait l'objet des chapitres 1 et 2 dans lesquels on introduit les rudiments de l'algèbre logique (algèbre de Boole) ainsi qu'une famille de modes de représentation (tables de vérité, diagrammes de Venn, tables de Karnaugh, logigrammes).La synthèse d'un système logique combinatoire, c'est-à-dire sa réalisation à partir d'un certain cahier des charges, est limitée à trois types d'assemblages principaux : les multiplexeurs, les opérateurs NON, ET, OU munis ou non de l'opérateur OU-exclusif.
Un système logique asynchrone particulier, la bascule bistable, est introduit au chapitre 3; cet élément comporte des boucles de rétroaction et son fonctionnement est alors séquentiel : les valeurs des variables de sortie ne dépendent pas seulement des valeurs des variables d'entrée au même instant, mais également des valeurs antérieures à cet instant. L'utilisation fréquente de ce composant nous conduit à présenter deux descriptions relativement simplifiées de son comportement qui sont le modèle quasisynchrone, et le modèle synchrone ; les modes de représentation des systèmes séquentiels (chronogrammes, tables d'états, tables des transitions et graphes des états) illustrent alors différents types de bascules bistables.
L'assemblage de bascules bistables et d'éléments combinatoires permet de réaliser des compteurs (qui comportent une seule variable indépendante :
le signal d'horloge) et des systèmes séquentiels synchrones ou quasi-synchrones (avec plusieurs variables indépendantes) dont l'analyse et la
synthèse sont étudiées dans les chapitres 4, 5 et 6 à l'aide des modèles et modes de représentation proposés dans les trois premiers chapitres.
Enfin, l'étude générale des systèmes logiques asynchrones (chapitre 7) repose sur la définition de l'élément de délai inertiel et traite de l'analyse des assemblages quelconques sans boucle de rétroaction, puis avec boucles, ainsi que du cas particulier des bascules bistables et des systèmes séquentiels synchrones ou quasi-synchrones.
En annexe (chapitre 8) on trouvera un rappel sur les systèmes de numération ainsi que l'exposé détaillé d'une méthode de simplification des systèmes combinatoires, celle de McCluskey.
L'étude des systèmes logiques séquentiels est poursuivie dans le volume XI du Traité, intitulé Machines séquentielles. Elle est basée sur l'algèbre des événements, qui généralise l'algèbre de Boole de façon à prendre en compte la variable temps.
Enfin, l'étude générale des systèmes logiques asynchrones (chapitre 7) repose sur la définition de l'élément de délai inertiel et traite de l'analyse des assemblages quelconques sans boucle de rétroaction, puis avec boucles, ainsi que du cas particulier des bascules bistables et des systèmes séquentiels synchrones ou quasi-synchrones.
En annexe (chapitre 8) on trouvera un rappel sur les systèmes de numération ainsi que l'exposé détaillé d'une méthode de simplification des systèmes combinatoires, celle de McCluskey.
L'étude des systèmes logiques séquentiels est poursuivie dans le volume XI du Traité, intitulé Machines séquentielles. Elle est basée sur l'algèbre des événements, qui généralise l'algèbre de Boole de façon à prendre en compte la variable temps.
Title : Analyse et Synthèse des systèmes logiques
author(s) : Daniel Mange
size : 10.8 Mb
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Mathematical Methods for Physicists, Fifth Edition
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PREFACE :
Through five editions now, Mathematical Methods for Physicists has provided all the mathematical methods that
aspiring physicists are likely to encounter as students and beginning researchers. More than enough material is
included for a two-semester undergraduate or graduate course.
The book is advanced in the sense that mathematical relations are almost always proven, in addition to being illustrated in terms
of examples. These proofs are not what a mathematician would regard as rigorous, but sketch the ideas and emphasize the relations
that are essential to the study of physics and related fields. This approach incorporates theorems that are usually not cited under
hhe most general assumptions, but are tailored to the more restricted applications required by physics.
For example, Stokes's Theorem is usually applied by a physicist to a surface with the tacit understanding that it be simply connected.
In this edition such assumptions have been made more explicit, starting in Chapter 1.
Title : Mathematical Methods for Physicists, Fifth Edition
author(s) : George B. Arfken, Hans J. Weber, Frank Harris
size : 12 Mb
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Essential Mathematical Methods for Physicists
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PREFACE :
This text is designed for the usual introductory physics courses to prepare undergraduate students for the level
of mathematics expected in more advanced undergraduate physics and engineering courses. One of its goals is to guide
the student in learning the mathematical language physicists use by leading them through worked examples and then
practicing problems. The pedagogy is that of introducing concepts, designing and refining methods, and practicing
them repeatedly in physics examples and problems. Geometric and algebraic approaches and methods are included and
are more or less emphasized in a variety of settings to accommodate different learning styles of students.
Sometimes examples are solved in more than one way. Theorems are usually derived sketching the underlying ideas and describing
the relevant mathematical relations so that one can recognize the assumptions they are based on and their limitations. These
proofs are not rigorous in the sense of the professional mathematician, and no attempt was made to formulate theorems in their
most general form or under the least restrictive assumptions.
An important objective of this text is to train the student to formulate
physical phenomena in mathematical language, starting from intuitive and
qualitative ideas. The examples in the text have been worked out so as to
develop the mathematical treatment along with the physical intuition.Aprecise mathematical
formulation of physical phenomena and problems is always the ultimate goal.
Title : Essential Mathematical Methods for Physicists
author(s) : Hans J. Weber, Frank Harris, George B. Arfken
size : 5 Mb
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mercredi 2 août 2017
Electromagnétisme : volume 2
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INTRODUCTION :
Cet ouvrage a été renouvelé en conformité avec la lettre et l'esprit des programmes de 1984. Dans le cadre de ces nouveaux programmes,
il fait notamment apparaître, quand cela est possible, l'analogie entre certaines questions d'Electro-magnétisme et des questions de
Mécanique des fluides. Il nous a paru souhaitable d'adopter une démarche progressive qui se traduit dans la division du livre en deux volumes :
ELECTROMAGNÉTISME 1, traitant des régimes permanents (Electrostatique et Magnétostatique), permet au lecteur de se familiariser avec les méthodes nécessaires à l'étude de l'Electromagnétisme. Il expose ensuite à partir des équations de Maxwell les lois générales de l'Electromagnétisme.
ELECTROMAGNÉTISME 1, traitant des régimes permanents (Electrostatique et Magnétostatique), permet au lecteur de se familiariser avec les méthodes nécessaires à l'étude de l'Electromagnétisme. Il expose ensuite à partir des équations de Maxwell les lois générales de l'Electromagnétisme.
Dans ELECTROMAGNÉTISME 2, ces lois générales sont appliquées à l'étude des questions prévues par le programme :
ondes électromagnétiques, induction, propriétés des circuits en régime lentement variable, milieux diélectriques
et magnétiques (programme PP' seulement). Le volume se termine par deux appendices culturels consacrés à des
questions (la formulation relativiste de l'Electromagnétisme et l'analyse de Fourier) qui sont en dehors du programme.
A la fin de chaque chapitre, on trouvera des énoncés d'exercices et de problèmes suivis de réponses littérales et numériques. Outre de nombreux énoncés originaux, ces deux volumes présentent les principaux problèmes d'Électroma-gnétisme proposés récemment aux concours d'entrée dans les Grandes Ecoles scientifiques. Un index alphabétique et un index par école permettent de retrouver rapidement tel ou tel problème.
A la fin de chaque chapitre, on trouvera des énoncés d'exercices et de problèmes suivis de réponses littérales et numériques. Outre de nombreux énoncés originaux, ces deux volumes présentent les principaux problèmes d'Électroma-gnétisme proposés récemment aux concours d'entrée dans les Grandes Ecoles scientifiques. Un index alphabétique et un index par école permettent de retrouver rapidement tel ou tel problème.
Les dépassements de programme occupent dans ce livre une place très réduite. Nous avons toutefois cru bon d'introduire
la solution dite des «potentiels retardés ». Nous avons en effet pensé que le contenu physique particulièrement simple de
cette solution méritait d'être exposé, même si l'on était pas en état d'en donner une démonstration rigoureuse. De plus,
les potentiels retardés permettent seuls d'exposer avec précision l'importante approximation dite des régimes
quasi-permanents (ou des états quasi-stationnaires) qui est à la base de toute l'électrocinétique usuelle.
D'une manière générale, nous avons veillé à distinguer soigneusement par la typographie deux types de développements : les parties rédigées en caractères ordinaires constituent le «noyau» du programme, les parties rédigées en petits caractères et signalées par un astérisque correspondent à des remarques ou à des compléments jugés intéressants ou utiles par les auteurs, elles ne contiennent cependant pas de connaissances exigibles de la part des étudiants.
Mentionnons également que, comme dans nos autres ouvrages de cette collection, nous avons utilisé à plusieurs reprises l'outil informatique pour obtenir des documents d'intérêt pédagogique. A l'occasion, nous avons indiqué les programmes (en langage PASCAL) qui ont permis de réaliser ces derniers.
D'une manière générale, nous avons veillé à distinguer soigneusement par la typographie deux types de développements : les parties rédigées en caractères ordinaires constituent le «noyau» du programme, les parties rédigées en petits caractères et signalées par un astérisque correspondent à des remarques ou à des compléments jugés intéressants ou utiles par les auteurs, elles ne contiennent cependant pas de connaissances exigibles de la part des étudiants.
Mentionnons également que, comme dans nos autres ouvrages de cette collection, nous avons utilisé à plusieurs reprises l'outil informatique pour obtenir des documents d'intérêt pédagogique. A l'occasion, nous avons indiqué les programmes (en langage PASCAL) qui ont permis de réaliser ces derniers.
Title : Electromagnétisme 2
author(s) : Hubert Gié; Jean-Pierre Sarmant
size : 4.4 Mb
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Electromagnétisme : volume 1
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INTRODUCTION :
Cet ouvrage a été renouvelé en conformité avec la lettre et l'esprit des programmes de 1984. Dans le cadre de ces nouveaux programmes,
il fait notamment apparaître, quand cela est possible, l'analogie entre certaines questions d'Electro-magnétisme et des questions de
Mécanique des fluides. Il nous a paru souhaitable d'adopter une démarche progressive qui se traduit dans la division du livre en deux volumes :
ELECTROMAGNÉTISME 1, traitant des régimes permanents (Electrostatique et Magnétostatique), permet au lecteur de se familiariser avec les méthodes nécessaires à l'étude de l'Electromagnétisme. Il expose ensuite à partir des équations de Maxwell les lois générales de l'Electromagnétisme.
ELECTROMAGNÉTISME 1, traitant des régimes permanents (Electrostatique et Magnétostatique), permet au lecteur de se familiariser avec les méthodes nécessaires à l'étude de l'Electromagnétisme. Il expose ensuite à partir des équations de Maxwell les lois générales de l'Electromagnétisme.
Dans ELECTROMAGNÉTISME 2, ces lois générales sont appliquées à l'étude des questions prévues par le programme :
ondes électromagnétiques, induction, propriétés des circuits en régime lentement variable, milieux diélectriques
et magnétiques (programme PP' seulement). Le volume se termine par deux appendices culturels consacrés à des
questions (la formulation relativiste de l'Electromagnétisme et l'analyse de Fourier) qui sont en dehors du programme.
A la fin de chaque chapitre, on trouvera des énoncés d'exercices et de problèmes suivis de réponses littérales et numériques. Outre de nombreux énoncés originaux, ces deux volumes présentent les principaux problèmes d'Électroma-gnétisme proposés récemment aux concours d'entrée dans les Grandes Ecoles scientifiques. Un index alphabétique et un index par école permettent de retrouver rapidement tel ou tel problème.
A la fin de chaque chapitre, on trouvera des énoncés d'exercices et de problèmes suivis de réponses littérales et numériques. Outre de nombreux énoncés originaux, ces deux volumes présentent les principaux problèmes d'Électroma-gnétisme proposés récemment aux concours d'entrée dans les Grandes Ecoles scientifiques. Un index alphabétique et un index par école permettent de retrouver rapidement tel ou tel problème.
Les dépassements de programme occupent dans ce livre une place très réduite. Nous avons toutefois cru bon d'introduire
la solution dite des «potentiels retardés ». Nous avons en effet pensé que le contenu physique particulièrement simple de
cette solution méritait d'être exposé, même si l'on était pas en état d'en donner une démonstration rigoureuse. De plus,
les potentiels retardés permettent seuls d'exposer avec précision l'importante approximation dite des régimes
quasi-permanents (ou des états quasi-stationnaires) qui est à la base de toute l'électrocinétique usuelle.
D'une manière générale, nous avons veillé à distinguer soigneusement par la typographie deux types de développements : les parties rédigées en caractères ordinaires constituent le «noyau» du programme, les parties rédigées en petits caractères et signalées par un astérisque correspondent à des remarques ou à des compléments jugés intéressants ou utiles par les auteurs, elles ne contiennent cependant pas de connaissances exigibles de la part des étudiants.
Mentionnons également que, comme dans nos autres ouvrages de cette collection, nous avons utilisé à plusieurs reprises l'outil informatique pour obtenir des documents d'intérêt pédagogique. A l'occasion, nous avons indiqué les programmes (en langage PASCAL) qui ont permis de réaliser ces derniers.
D'une manière générale, nous avons veillé à distinguer soigneusement par la typographie deux types de développements : les parties rédigées en caractères ordinaires constituent le «noyau» du programme, les parties rédigées en petits caractères et signalées par un astérisque correspondent à des remarques ou à des compléments jugés intéressants ou utiles par les auteurs, elles ne contiennent cependant pas de connaissances exigibles de la part des étudiants.
Mentionnons également que, comme dans nos autres ouvrages de cette collection, nous avons utilisé à plusieurs reprises l'outil informatique pour obtenir des documents d'intérêt pédagogique. A l'occasion, nous avons indiqué les programmes (en langage PASCAL) qui ont permis de réaliser ces derniers.
Title : Electromagnétisme 1
author(s) : Hubert Gié; Jean-Pierre Sarmant
size : 4 Mb
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mardi 1 août 2017
Mathematical methods for physicists : a comprehensive guide
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Preface :
This, the seventh edition of Mathematical Methods for Physicists, maintains the tradition set
by the six previous editions and continues to have as its objective the presentation of all
the mathematical methods that aspiring scientists and engineers are likely to encounter as
students and beginning researchers. While the organization of this edition differs in some respects
from that of its predecessors, the presentation style remains the same: Proofs are sketched for almost
all the mathematical relations introduced in the book, and they are accompanied by examples that illustrate
how the mathematics applies to real-world physics problems. Large numbers of exercises provide opportunities for
the student to develop skill in the use of the mathematical concepts and also show a wide variety of contexts in which the mathematics is of practical use in physics.
As in the previous editions, the mathematical proofs are not what a mathematician would consider rigorous, but they nevertheless convey
the essence of the ideas involved, and also provide some understanding of the conditions and limitations associated with the relationships
under study. No attempt has been made to maximize generality or minimize the conditions necessary to establish the mathematical formulas,
but in general the reader is warned of limitations that are likely to be relevant to use of the mathematics in physics contexts.
TO THE STUDENT
The mathematics presented in this book is of no use if it cannot be applied with some skill, and the development of that skill cannot be acquired passively, e.g., by simply reading the text and understanding what is written, or even by listening attentively to presentations by your instructor.Your passive understanding needs to be supplemented by experience in using the concepts, in deciding how to convert expressions into useful forms, and in developing strategies for solving problems. A considerable body of background knowledge needs to be built up so as to have relevant mathematical tools at hand and to gain experience in their use. This can only happen through the solving of problems, and it is for this reason that the text includes nearly 1400 exercises, many with answers (but not methods of solution). If you are using this book for self-study, or if your instructor does not assign a considerable number of problems, you would be well advised to work on the exercises until you are able to solve a reasonable fraction of them.
This book can help you to learn about mathematical methods that are important in physics, as well as serve as a reference throughout and beyond your time as a student. It has been updated to make it relevant for many years to come.
Title : Mathematical methods for physicists - a comprehensive guide
author(s) : George B Arfken; Hans-Jurgen Weber; Frank E Harris
size : 11.3 Mb
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mardi 18 juillet 2017
1000 Solved Problems in Modern Physics
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Preface :
This book is targeted mainly to the undergraduate students of USA, UK and other European countries, and the M.Sc of Asian countries,
but will be found useful for the graduate students, Graduate Record Examination (GRE), Teachers and Tutors. This is a by-product of
lectures given at the Osmania University, University of Ottawa and University of Tebrez over several years, and is intended to assist
the students in their assignments and examinations. The book covers a wide spectrum of disciplines in Modern Physics, and is mainly
based on the actual examination papers of UK and the Indian Universities. The selected problems display a large variety and conform
to syllabi which are currently being used in various countries. The book is divided into ten chapters. Each chapter begins with basic
concepts containing a set of formulae and explanatory notes for quick reference, followed by a number of problems and their detailed solutions.
The problems are judiciously selected and are arranged section-wise. The solutions are neither pedantic nor terse. The approach is straight forward and step-bystep solutions are elaborately provided. More importantly the relevant formulas used for solving the problems can be located in the beginning of each chapter. There are approximately 150 line diagrams for illustration.
Basic quantum mechanics, elementary calculus, vector calculus and Algebra are the pre-requisites. The areas of Nuclear and Particle physics are emphasized as revolutionary developments have taken place both on the experimental and theoretical fronts in recent years. No book on problems can claim to exhaust the variety in the limited space. An attempt is made to include the important types of problems at the undergraduate level.
The problems are judiciously selected and are arranged section-wise. The solutions are neither pedantic nor terse. The approach is straight forward and step-bystep solutions are elaborately provided. More importantly the relevant formulas used for solving the problems can be located in the beginning of each chapter. There are approximately 150 line diagrams for illustration.
Basic quantum mechanics, elementary calculus, vector calculus and Algebra are the pre-requisites. The areas of Nuclear and Particle physics are emphasized as revolutionary developments have taken place both on the experimental and theoretical fronts in recent years. No book on problems can claim to exhaust the variety in the limited space. An attempt is made to include the important types of problems at the undergraduate level.
Chapter 1 is devoted to the methods of Mathematical physics and covers such topics which are relevant to subsequent chapters. Detailed solutions
are given to problems under Vector Calculus, Fourier series and Fourier transforms, Gamma and Beta functions, Matrix Algebra, Taylor and Maclaurean
series, Integration, Ordinary differential equations, Calculus of variation Laplace transforms, Special functions such as Hermite, Legendre, Bessel
and Laguerre functions, complex variables, statistical distributions such as Binomial, Poisson, Normal and interval distributions
and numerical integration.
Chapters 2 and 3 focus on quantum physics. Chapter 2 is basically concerned with the old quantum theory. Problems are solved under the topics of deBrogliewaves, Bohr’s theory of hydrogen atom and hydrogen-like atoms, positronium and mesic atoms, X-rays production and spectra, Moseley’s law and Duan–Hunt law, spectroscopy of atoms and molecules, which include various quantum numbers and selection rules, and optical Doppler effect.
Chapter 3 is concerned with the quantum mechanics of Schrodinger and Hesenberg. Problems are solved on the topics of normalization and orthogonality of wave functions, the separation of Schrodinger’s equation into radial and angular parts, 1-D potential wells and barriers, 3-D potential wells, Simple harmonic oscillator, Hydrogen-atom, spatial and momentum distribution of electron, Angular momentum, Clebsch–Gordon coefficients ladder operators, approximate methods, scattering theory-phase-shift analysis and Ramsuer effect, the Born approximation.
Chapter 4 deals with problems on Thermo–dynamic relations and their applications such a specific heats of gases, Joule–Thompson effect, Clausius–Clapeyron equation and Vander waal’s equation, the statistical distributions of Boltzmann and Fermi distributions, the distribution of rotational and vibrational states of gas molecules, the Black body radiation, the solar constant, the Planck’s law andWein’s law.
Chapter 5 is basically related to Solid State physics and material science. Problems are covered under the headings, crystal structure, Lattice constant, Electrical properties of crystals, Madelung constant, Fermi energy in metals, drift velocity, the Hall effect, the Debye temperature, the intrinsic and extrinsic semiconductors, the junction diode, the superconductor and the BCS theory, and the Josephson effect.
Chapter 6 deals with the special theory of Relativity. Problems are solved under Lorentz transformations of length, time, velocity, momentum and energy, the invariance of four-momentum vector, transformation of angles and Doppler effect and threshold of particle production.
Chapters 7 and 8 are concerned with problems in low energy Nuclear physics. Chapter 7 covers the interactions of charged particles with matter which include kinematics of collisions, Rutherford Scattering, Ionization, Range and Straggiling, Interactions of radiation with matter which include Compton scattering, photoelectric effect, pair production and nuclear resonance fluorescence, general radioactivity which includes problems on chain decays, age of earth, Carbon dating, alpha decay, Beta decay and gamma decay.
Chapters 2 and 3 focus on quantum physics. Chapter 2 is basically concerned with the old quantum theory. Problems are solved under the topics of deBrogliewaves, Bohr’s theory of hydrogen atom and hydrogen-like atoms, positronium and mesic atoms, X-rays production and spectra, Moseley’s law and Duan–Hunt law, spectroscopy of atoms and molecules, which include various quantum numbers and selection rules, and optical Doppler effect.
Chapter 3 is concerned with the quantum mechanics of Schrodinger and Hesenberg. Problems are solved on the topics of normalization and orthogonality of wave functions, the separation of Schrodinger’s equation into radial and angular parts, 1-D potential wells and barriers, 3-D potential wells, Simple harmonic oscillator, Hydrogen-atom, spatial and momentum distribution of electron, Angular momentum, Clebsch–Gordon coefficients ladder operators, approximate methods, scattering theory-phase-shift analysis and Ramsuer effect, the Born approximation.
Chapter 4 deals with problems on Thermo–dynamic relations and their applications such a specific heats of gases, Joule–Thompson effect, Clausius–Clapeyron equation and Vander waal’s equation, the statistical distributions of Boltzmann and Fermi distributions, the distribution of rotational and vibrational states of gas molecules, the Black body radiation, the solar constant, the Planck’s law andWein’s law.
Chapter 5 is basically related to Solid State physics and material science. Problems are covered under the headings, crystal structure, Lattice constant, Electrical properties of crystals, Madelung constant, Fermi energy in metals, drift velocity, the Hall effect, the Debye temperature, the intrinsic and extrinsic semiconductors, the junction diode, the superconductor and the BCS theory, and the Josephson effect.
Chapter 6 deals with the special theory of Relativity. Problems are solved under Lorentz transformations of length, time, velocity, momentum and energy, the invariance of four-momentum vector, transformation of angles and Doppler effect and threshold of particle production.
Chapters 7 and 8 are concerned with problems in low energy Nuclear physics. Chapter 7 covers the interactions of charged particles with matter which include kinematics of collisions, Rutherford Scattering, Ionization, Range and Straggiling, Interactions of radiation with matter which include Compton scattering, photoelectric effect, pair production and nuclear resonance fluorescence, general radioactivity which includes problems on chain decays, age of earth, Carbon dating, alpha decay, Beta decay and gamma decay.
Chapter 8 is devoted to the static properties of nuclei such as nuclear masses, nuclear spin and parity, magnetic moments and quadrupole moments,
the Nuclear models, the Fermi gas model, the shell model, the liquid drop model and the optical model, problems on fission and fusion and Nuclear Reactors.
Chapters 9 and 10 are concerned with high energy physics. Chapter 9 covers the problems on natural units, production, interactions and decays of high energy unstable particles, various types of detectors such as ionization chambers, proprortional and G.M. counters, Accelerators which include Betatron, Cyclotron, SynchroCyclotron, proton and electron Synchrotron, Linear accelerator and Colliders.
Chapter 10 deals with the static and dynamic properties of elementary particles and resonances, their classification from the point of view of the Fermi–Dirac and Bose–Einstein statistics as well as the three types of interactions, strong, Electromagnetic and weak, the conservation laws applicable to the three types of interactions, Gell-mann’s formula, the properties of quarks and classification into supermultiplets, the types of weak decays and Cabibbo’s theory, the neutrino oscillations, Electro–Weak interaction, the heavy bosons and the Standard model.
Chapters 9 and 10 are concerned with high energy physics. Chapter 9 covers the problems on natural units, production, interactions and decays of high energy unstable particles, various types of detectors such as ionization chambers, proprortional and G.M. counters, Accelerators which include Betatron, Cyclotron, SynchroCyclotron, proton and electron Synchrotron, Linear accelerator and Colliders.
Chapter 10 deals with the static and dynamic properties of elementary particles and resonances, their classification from the point of view of the Fermi–Dirac and Bose–Einstein statistics as well as the three types of interactions, strong, Electromagnetic and weak, the conservation laws applicable to the three types of interactions, Gell-mann’s formula, the properties of quarks and classification into supermultiplets, the types of weak decays and Cabibbo’s theory, the neutrino oscillations, Electro–Weak interaction, the heavy bosons and the Standard model.
Title : 1000 Solved Problems in Modern Physics
author(s) : Ahmad A. Kamal
size : 3.3 Mb
file type : PDF
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1000 Solved Problems in Classical Physics
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Preface
This book complements the book 1000 Solved Problems in Modern Physics by the same author and published by Springer-Verlag so that bulk of the courses for undergraduate curriculum are covered. It is targeted mainly at the undergraduate students of USA, UK and other European countries and the M.Sc. students of Asian countries, but will be found useful for the graduate students, students preparing for graduate record examination (GRE), teachers and tutors. This is a by-product of lectures given at the Osmania University, University of Ottawa and University of Tebriz over several years and is intended to assist the students in their assignments and examinations. The book covers a wide spectrum of disciplines in classical physics and is mainly based on the actual examination papers of UK and the Indian universities. The selected problems display a large variety and conform to syllabi which are currently being used in various countries.
The book is divided into 15 chapters. Each chapter begins with basic concepts and a set of formulae used for solving problems for quick reference, followed by a number of problems and their solutions.
The problems are judiciously selected and are arranged section-wise. The solutions are neither pedantic nor terse. The approach is straightforward and step-by-step solutions are elaborately provided. There are approximately 450 line diagrams, onefourth of them in colour for illustration. A subject index and a problem index are provided at the end of the book.
Elementary calculus, vector calculus and algebra are the prerequisites. The areas of mechanics and electromagnetism are emphasized. No book on problems can claim to exhaust the variety in the limited space. An attempt is made to include the important types of problems at the undergraduate level.
It is a pleasure to thank Javid, Suraiya and Techastra Solutions (P) Ltd. for typesetting and Maryam for her patience. I am grateful to the universities of UK and India for permitting me to use their question papers; to R.W. Norris andW. Seymour, Mechanics via Calculus, Longmans, Green and Co., 1923; to Robert A. Becker, Introduction to Theoretical Mechanics, McGraw-Hill Book Co. Inc, 1954, for one problem; and Google Images for the cover page. My thanks are to Springer-Verlag,in particular Claus Ascheron, Adelheid Duhm and Elke Sauer, for constant encouragement.
Murphy, Texas Ahmad A. Kamal
November 2010
November 2010
Title : 1000 Solved Problems in Classical Physics - An Exercise Book
author(s) : Ahmad A. Kamal
size : 8.2 Mb
file type : pdf
jeudi 13 juillet 2017
Géométrie différentielle et Mécanique : Géométrie et applications
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Introduction :
La description mathématique de systèmes mécaniques est, presque autant que l'étude des courbes et des surfaces de l'espace physique, à l'origine de la Géométrie différentielle. Ainsi, par exemple, les espaces de configuration de systèmes Inécaniques comportant plusieurs solides, articulés les uns sur les autres, sont d'excellents exemples de variétés différentielles,
L'étude globale de tels systèmes utilise, très naturellement, les objets et méthodes de la Géométrie différentielle : calcul différentiel sur les variétés, groupes de Lie, actions de ces groupes sur des variétés différentiables,...Les liens très étroits qui unissent la Géométrie dif- férentielle et la Mécanique apparaissent d'ailleurs clairement dans les travaux des grands géomètres du siècle dernier, tels qu'Henri Poincaré, Elie Cartan et André Lichnerowicz.
Cependant, en appliquant à leur discipline les méthodes de l'analyse fonctionnelle, les Mécaniciens ont obtenu de remarquables succès. En France particulièrement, ces succès ont, malheureusement, contribué à faire passer les aspects géométriques au second plan de leurs préoccupations. Il n'en est pas de même outre-Atlantique, où la "Mécanique géométrique" occupe, depuis plus d'un demi-siècle, une place de choix.
Le livre de Pierre Aimé est particulièrement bienvenu, car il contribue à mieux faire connaître, dans notre pays, cette "Mécanique géolnétrique". C'est à la fois, un traité relativement complet et facilement abordable de Géométrie différentielle, et une introduction à l'étude géométrique de nombreux systèlnes mécaniques. Dans chi)lque chapitre, l'auteur s'est attaché à introduire certaines notions relevant de la Géométrie différentielle, puis à appliquer ces notions à des problèmes de Mécanique, Il en résulte un heureux équilibre entre la présentation de notions abstraites et l'utilisation de ces notions pour des applications, qui en illustrent l'intérêt et en font mieux comprendre le sens. Chaque chapitre se termine par une présentation de thèmes de Travaux dirigés qui appréciée tant par les étudiants que par les enseignants.
Pour ce qui concerne la Géométrie différentielle, l'ouvrage de Pierre Aimé est remarquablement complet. Le lecteur y trouvera à peu près toutes les notions importantes (calcul différentiel sur les variétés, éqations différentielles du second ordre, connexions, groupes de Lie, feuilletages,...), sous une présentation unifiée et accessible, quoique générale et rigoureu- se. Certaines notions (telles que par exemple la notion de connexion) sont présentées sous plusieurs aspects, ce qui permet au lecteur de mieux les appréhender. L'auteur traite même de certains sujets (tels que, par exemple, le crochet de Schouten ou les généralisations du théorème de Frobenius dues à Stefan et Sussmann) rarement exposées dans les livres de ce niveau.
Dans la description des systèlnes mécaniques, l'auteur s'est attaché à bien présenter deux aspects complémentaires (qui constituent, en un certain ens, une extension naturelle de ce qu'on apelle les descriptions d'Euler et de Lagrange de la mécanique des fluides) : description du mouvement dans l'espace d'évolution d'une part, dans l'espace de configuration d'autre part. Le rapprochement de ces deux points de vue se révèle particulièrement fructueux. De plus, l'auteur est parvenu à présenter, en les rendant relativelnent accessibles, certains thèmes de recherche actuels et les résultats de travaux récents.
Cet ouvrage, ainsi que les précédents volumes du même auteur parus dans la même collection, témoigne de la grande culture de l'auteur. Il pourra être lu indépendamment des volumes qui le précèdent et rendra de grands services aux étudiants et chercheurs intéressés par la Géométrie et ses applications.
Charles-Michel Marie
Professeur émérite
Université Pierre et Marie Curie,
Professeur émérite
Université Pierre et Marie Curie,
Title : Géométrie différentielle et Mécanique - Géométrie et applications
author(s) : Pierre Aimé
size : 8.7 Mb
Electrocinétique Class prépa Tout le cours MPSI PCSI PTSI
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Title : Electrocinétique Class prépa Tout le cours MPSI PCSI PTSI
author(s) : B.Gendreau, C.Gripon
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Electromagnétisme Class prépa Tous les excercices MPSI PCSI PTSI
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Sommaire :
1 Distributions de charges ...................................................................................................................3
2 Champ électrostatique ......................................................................................................................9
3 Circulation et potentiel électrostatique .........................................................................................17
4 Théorème de Gauss .........................................................................................................................28
5 Champ électrostatique ....................................................................................................................43
6 Mouvement des particules chargéesdans un champ et ................................................................57
7 Distributions de courants ...............................................................................................................69
8 Champ magnétostatique ................................................................................................................73
9 Théorème d’Ampère ......................................................................................................................85
10 Dipôle magnétique .......................................................................................................................97
2 Champ électrostatique ......................................................................................................................9
3 Circulation et potentiel électrostatique .........................................................................................17
4 Théorème de Gauss .........................................................................................................................28
5 Champ électrostatique ....................................................................................................................43
6 Mouvement des particules chargéesdans un champ et ................................................................57
7 Distributions de courants ...............................................................................................................69
8 Champ magnétostatique ................................................................................................................73
9 Théorème d’Ampère ......................................................................................................................85
10 Dipôle magnétique .......................................................................................................................97
Title : Electromagnétisme Class prépa Tous les excercices MPSI PCSI PTSI
author(s) : R.Langet
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dimanche 9 juillet 2017
Toute la MP en fiches : maths, physique, chimie
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Avant-propos :
Pour chaque matière proposée dans cet ouvrage (mathématiques, physique, chimie), vous trouverez un résumé de cours pour vous aider dans vos révisions tout au long de l'année et, dans la dernière ligne droite, juste avant vos concours.
Ces résumés sont enrichis - non pas aux omega 3 comme dans la publicité -mais avec des conseils, des méthodes, des mises en garde, et des exercices types pour vous entraîner à manipuler les notions présentées.
Synthèse des programmes, ce livre vous accompagnera avant tout contrôle oral ou écrit. L'ordre de présentation des notions a été pensé en fonction de cet objectif. Ne soyez passurpris que l'ordre pédagogique de votre cours puisse être différent: l'apprentissage n'est pas un processus linéaire. Mais il est normal que l'ordre pédagogique de votre cours puisse être différent: l'apprentissage n'est pas un processus linéaire.
