本书从常见的日常现象出发，揭示其中的力学原理．阐明力学规律，并着重介绍这些原理及规律在工程实践，特别是现代科技中的应用，从而展示动力学在认识客观世界及改造客观世界中的巨大威力。
本书汇集了十个专题。牛顿运动定律是动力学最基本的定律，用它可以分析惯性系中物体的移动运动，一般读者基本上都可掌握。在此基础上，本书专题二、三分别介绍了非惯性系中的动力学基本方程及描述物体转动运动普遍规律的动量矩定理：这就为读者提供了新的工具，使得分析研究更广泛的动力学问题成为可能。专题四至十介绍了动力学学科在工程实际，特别是现代科技中的应用，涉及导航定位、火箭卫星、载人航天、陀螺仪器、体育竞技、大气气象等多个学科领域。文中列举的大量实例生动地展示了动力学学科在认识客观世界及改造客观世界中的巨大威力。此外，在科技发展中一些新思想、新理论、新技术的萌发、发展、实践到成功的过程也表明创新思维在创造知识中的重要作用。而专题一更是力学发展史中的一个辉煌篇章，揭示了科学发展遵循“实践一理论一再实践”规律的客观真理。这些都有助于加深对科技发展的认识及创新意识的增强。
动力学是研究物体机械运动规律的科学，与日常生活、自然现象及工程实践有着广泛的联系；人们经常接触的现代科技成果的背后也都少不了动力学的身影。中国航天员首次出舱活动的电视直播激动人心，奥运会上体操及跳水运动员的精彩空翻令人眼花缭乱，私家车上的GPs导航仪大大方便了出门旅行……然而，这一切是如何作到的？它们遵循的力学原理及内在规律又是什么？本书力图通过由浅入深的分析，图文并茂的形式，深入浅出的讲解揭示这些原理及规律，使读者在享受现代科技成果的同时，也能明白其中的道理，了解动力学在其中的应用，增加有关的科学知识。
本书汇集了十个专题。牛顿运动定律是动力学最基本的定律，用它可以分析惯性系中物体的移动运动，一般读者基本上都可掌握。在此基础上，本书专题二、三分别介绍了非惯性系中的动力学基本方程及描述物体转动运动普遍规律的动量矩定理；这就为读者提供了新的工具，使得分析研究更广泛的动力学问题成为可能。专题四至十介绍了动力学学科在工程实际，特别是现代科技中的应用，涉及导航定位、火箭卫星、载人航天、陀螺仪器、体育竞技、大气气象等多个学科领域。
贾书惠，清华大学航天航空学院教授，1933年生，1953年毕业于清华大学机械工程系，1955年－1959年为前苏联列宁格勒多科性工业大学物理力学系研究生，并获物理数学副博士学位，1983年－1984年在美国斯坦福大学作访问学者。曾任原国家教委工科力学课程教学指导委员会委员、中国力学学会教育工作委员会主任、《力学与实践》期刊主编、中国空间科学学会常务理事。多年从事动力学、振动与控制学科的科研与教学工作，研究领域为多体系统动力学及其应用、陀螺力学、振动等。著作有《刚体动力学》，《理论力学教程》、《理论力学学习辅导》，《从猫下落谈起》、《奔向太空》，主编《多体系统动力学与控制》、《理论力学辅导》，合著有《理论力学》、《现代控制理论基础》、《运动生物力学进展》，《现代运动生物力学》。译著有《陀螺·理论与应用》，《动力学·理论与应用》，并为《中国大百科全书》（第2版）一般力学学科条目撰稿。曾获北京市普通高校优秀教学成果一等奖，二等奖。
1 万有引力定律是怎样发现的——人类认识客观世界的漫漫长路
1.1 哥白尼的日心说
1.2 开普勒的行星运动三大定律
1.3 牛顿的伟大功绩
1.4 笔尖上发现的行星
1.5 引力理论的发展
参考文献
2 落体偏东及其他——兼谈物体在非惯性系中的运动
2.1 非惯性系中的动力学
2.2 铅垂线并不通过地心
2.3 落体偏东
2.4 炮弹偏右(左)
2.5 受科氏力制约的风
2.6 能证明地球自转的傅科摆
参考文献
3 动量矩守恒与动量矩定理——旋转物体运动的普遍规律
3.1 动量与动量矩
3.2 动量矩守恒实例
3.3 动量矩定理
3.4 动量矩定理应用实例
3.5 空间情况
参考文献
4 神奇的惯性导航——一种不依赖任何外部信息的导航系统
4.1 什么叫导航
4.2 几种常用的导航系统
4.3 惯性导航
参考文献
5 人造地球卫星的轨道问题——卫星设计师面临的第一个动力学课题
5.1 地球引力场中人造卫星的运动
5.2 倾斜轨道
5.3 太阳同步轨道
5.4 地球同步轨道
参考文献
6 人造地球卫星的姿态稳定——兼谈我国卫星发射中的异常现象
6.1 人造卫星的姿态运动
6.2 不同的姿态稳定方案各显其能
6.3 自旋稳定中的最大惯量轴原则
6.4 “实践一号”在发射中的离奇经历
参考文献
7 航天飞行中的超重与失重——非惯性系中人体的感受
7.1 失重就是失去重力吗?
7.2 失重飞行奇观
7.3 升空与返回过程中的超重
7.4 地面上的模拟
参考文献
8 从猫下落时的翻身谈起——介绍一门新学科——运动生物力学
8.1 形形色色的力学解释
8.2 打破思维定势
8.3 给航天员出主意
8.4 体操运动中精彩的旋空翻
8.5 一种现代研究方法——计算机数值仿真
参考文献
9 神秘的数字84.4——揭示不同现象背后本质联系的一个实例
9.1 牛顿的炮弹
9.2 穿越地球隧道中的免费旅行
9.3 舒勒的大胆设想
9.4 烦人的陀螺罗经调整条件
9.5 非结束语
参考文献
10 漫话陀螺——从孩童玩具到现代科技
10.1 与时俱进的定点支承方法
10.2 不同寻常的陀螺特性
10.3 陀螺帮你指示方位
10.4 陀螺帮你测量速率
10.5 陀螺帮你构建系统
10.6 陀螺帮你实现稳定
参考文献
大众力学丛书(已出书目)
3.4.3 双足步行机器人的侧向稳定性
人们很早就希望研制出仿人双足步行机器人，以便在不平的路面上移动。人在步行前进时，步态有两个相：（双足）支撑相与（单足）摆动相。在摆动相，人体以一足着地，重心在基底之外，人体有侧向倾倒的趋势。因此，必须选择合理的步态与前进速度，才能使人体在前进运动中保持侧向稳定。大多数的双足步行机器人前进速度很慢，行进时，必须先将身体重心侧向右移至右脚上才能抬起左脚，当左脚前进一步落地后，再将身体重心侧向左移至左脚上，再抬起右脚；也就是说在前进时，机器人的重心是左右摇摆的。因而不仅要在踝（或膝、髋）关节处安装侧向转动装置（图3-16），而且行走速度也要大受影响。
如果采用前面小魔术的技术，问题就简单多了。为保持双足步行机器人的侧向稳定性，只需在体内安装一个用电机驱动的飞轮，其转动轴沿前进方向（图3一17）。当抬起右脚时，电机驱动飞轮获得向右转的角加速度，当抬起左脚时，电机驱动飞轮获得向左的角加速度（注意，这时飞轮仍可能向右转动）；根据前面的解释，机器人就能长期维持在直立状态而不会侧向倾倒。这样一来，不但可以取消关节处的侧向转动装置，而且行进时，机器人的重心位于一条直线上而不必左右移动，从而大大提高行进速度。
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