Fundamentals of physics (8th), condensed

222 Pages·2008·39.958 MB·English

by  Barrett, Thomas E., Halliday, David

TO THE STUDENT
You have the potential to make a difference!
W;!I )'<XI be m. fir .. 1'<'''''' Ie lrod on
Mm,! Will)'<XI ........ " ,., <hat .un,
on _ .... r" .. .oo
! 8u~ Ionmo<t.
'''''''''!
wll you , .. tt.rnuat. IN.
Wo''')ftUS ;. • po_,M ~i"" 'l",.m
",,<I,M"";II> feawres (" .... Ip roo moke
._.-
[he moot o()'OO' pot.owl,.oo ~ !he
~, ""do )'<XI cool
With WileyPLUS
you get: --
-- .=. . ::.::::;-- ,
--- .=::=. -. ~I
A complete online version ~I
~,
of your text and other
study resources
s.ucly more effo<u...Iy ""d ret inHant
loedb><~ when y"" pnctico on your
""m.'"
own. R• • O<I"~ like ..I f· ... The ability to track If your instructor uses WlleyPLUS. you
~ui:n ... <<><>copt ,imu"tiool,."" your progress and will rec .. iv. . a URL for your class. If not.
InlO"'<1"'o In. ... '''~ 1><;", the your ,nstructor can get mor. . infocm.tion
grades throughout
... t>;ea ma<",," to life,'OO ~p ycu about WlleyPLUS by visiting
mm" the m. .. n". the term.
www.wil ..y .comlcollegelwileyplu.
A p«"",,1 gn~ .1 ......
Problem-solving help. yo<J '" """'~"" 1""'c resul ..
/rom ".. ...a olwit.n,m.. eM. " .ny
instant grading. and 'ime. You'll koow
feedback on your """"tty wI>.,~ you H.nd.
homework and quizzes
Yo<> un k. .p .11o f yo<>r ... igMd ..." ,",
m.""" ...
in """ locatio<>. ~ y lor po "It has been a great help. and I believe it has helped
to ...y 0<1 ...I e. ~u •. m.,,), homeworl<
me to achieve a better grade."
p<OI>Iem. <om.in dirK' Hnk. to me
te,,, Michael Morris. Columbia Basin College
r'<I .... n' portio<> 01)'0<" to
.... '" y"" ....1 with p<obI<m.s04"';nl
ob",,1<. ., d>e morMn, .h..,.
,ome up.
69% of students surveyed said it
•
helped them get a better grade.
..
.........
,
• •
; 1807 :
' GlWllEY:
• .•
·.
·: 2..0...0..7.. .!
,
'
THE W.LEY B .CENTENN .... L-KNOWLEDGE FOR GENER ... T.ONS
0 ach gener.l.tion has its unique needs and aspiratIOns. \Vhen Charles Wiley first
opened his small printing shop in lower Manhattan in lW7, it was a generation
of boundless potential searching for an identity. And we wert: l!tere, helping to
define a new American literary tradition. Over half a century laler, in the midst
of the Second Industrial Revolution, it was a generalion focused on building the
future. Once again, .... "11: were there, supplying the critical SCiefltific, technical, and
engineering kllOwledge that helped frame the world. Throughout the 20th
Century, and into the new millennium, nations began to reach out beyond their
own borders and a new international community was born. Wiley was there.
expaflding its operations around the worLd to enable a global exchange of ideas,
opinions, and know-how.
For 200 year.;, \o\'iley has been an integral part of each !:eneralion's JOWlley,
enabling the flow of information and understanding necessary to meet their needs
and fulfill their aspirations. Today. bold ne .... ' technologies are changing Ihe way
we live and learn. Wiley will be Ihere. providing you the must-have knowledge
you rteCd to imagine new worlds. new possibilities. and new opportunities.
Gener.ltions come and go, but you can always COUnt on Wiley to provide you the
knowledge you need, when and where you need iI'
UJ<'b.~---d ~ ~~,u~
WILLI ..... M oJ. P ESCE PETER BOOTH W ILI!:Y
C .... A1_ .... C1~ T .." BOAOOO
AACCQQUUIISSIITTIIOONNSS EEDDIITTOORR SSttuuaarrtt JJoohhnnssoonn
PPRROOJJEECCff EEDDIITTOORR GGeerraallddiinnee OOssnnoottoo
EEDDIITTOORRIIAALL AASSSSIISSTTAANNTT AAllyl' RReennttrroopp
SSEENNIIOORR MMAARRKKEETTIINNGG Mr..IAANNAAGGEERR AAmmaannddaa WWyyggaall
SSEENNIIOORR PPRROODDUUCCTfIIOONN EEDDIITTOORR EEllii77..aabbeetthh SSwwaaiinn
TTEEXXTT DDEESSIIGGNNEERR MMaaddeellyynn LLee,,uurr.. ..
CCOOVVEERR DDEESSIIGGNNEERR NNoorrmm CChhrrii,,ttiia"nn',e~nn
DDUUMMMMYY DDEESSIIGGNNEERR LLeeee GGoollddsstt~eiinn
PPHHOOTTOO EEDDIITTOORR HHiillaarryy NNeewwmmaann
IILLLLUUSSTTRRAATTIIOONN EEDDIITTOORR AAnnnnaa MMeellhhoorrnn
IILLLLUUSSTTRRAATTIIOONN SSTTUUDDIIOO RRaaddiiaanntt IIlllluussttrraattiioonn,, IInncc..
SSEENNIIOORR MMEEDDIIAA EEDDIITTOORR TThhoommaas, KKuulleessaa
MMEEDDIIAA PPRROOJJEECCTT MMAANNAAGGEERR BBrriiddggeett OO·'LLaa,"·iinn
CCOOVVEERR IIMMAAGGEE CCllEErriicc HHeelllleerr//PPhhoottoo RReessee"arrc~hheerrss
BBIICCEENNTTEENNNNIIAALL LLOOGGOO DDEESSIIGGNN RRiicchhaarrdd JJ.. PPaacciiffiiccoo
TThhiiss bbooookk wwaass sseett iinn 1100II1122TTm""l"e"s TTeenn bb))·' PPrrooggrreessssii"'·ee IInnffoormmmattiioonn TTeecchhnnoollooggiice., aanndd
pprriinntteedd aanndd bboouunndd bbyy \\"'oonn HHooffffmmaannnn PPrreesss. .. TThhee croovveerr wwaas, pprriinntteedd bbyy VVoonn HHooffffmmaannnn
PPrree,,.. ..
TThhiiss bbooookk iiss pprriinnTteedd oonn aacciidd ffrreeee ppaappeerr..
CCOopPyl'nngglhnt IIii:JI 22<<nnII JJoonhnn WWiill~~))"" && ss..oonn~~ IInncc.. AAUll nngghhl!Ss .r<""'S,e.rvvei'dd.. NNoo ppaarrtt ooff tthhiiss ppuubblliiccaattiioonn mmaayy bbee
'r"~pprroo<di"u"",,dd.. ssttoo.OrNO iino aa .re"ttrr;;""vvaall ss))·'s'!\<(:'m'm 0011 ttrraannssmmiitttteedd iinn 'ann))·' 110011mm 0or. bb))·' aannyy "",,eeaannss.. eellooccttr.oonniicc..
""<I<.
mm."."rn'aanniiccaall.. ppbb0o1to0cCo0p(l))··iinngg.. rreeccoor.ddiinngg.. sscca"nnonl,oogg 001' oottlnw~ "..,..r.i issce.. eex=cepptt aiss 1"""'.rmmiitnteedd u,,<I<, SSeo<c:I1iioonoss
110077 0or. 110088 ooff ttbb.. 11997766 UUnniittoodd SSttaatt"",, CCooppyyrriigghhtt AAcctt.. ,,,,--iitthhoouutt e<i>tihthe'"r Ithhee pprrii0011 ....." ~ fiitnto.nn "I',",, .m.n i;:'s,,;;iioonn ooff
Ithhee PPuubb~~',lI"i"!'r.. 0or. aauutthhoorriizzaattiioonn tthhrroouuggbb ppaayy"""",'n"tt 0011 tthhee aapppprroopprriiaatte~ lIl"i"'r--ccooppyy ffoooo 1to0 ttbbee CCoopp))''rriigghhll
Oaeoaar,n"n"cc~. CC~in'ntteer •.. IIn"cc.. 22Dn RRoOSsoe:,l.,r-oooodd DDr.iivv~e.. DDaann"",,,,,,.. !M>fAA 0011991133 .. ~..e.bI <>i<lie" ",,-wwww..ccoopp))''rriigglllnt..oooomm..
RRooqqlllliillSS"" 1to0 ttbhoo PPuubblliisshhe"r, ffoorr ppeer.mmiissssiioonn .,hhoouulldd bbee aaddddrree,,sseedd ttoo ttohoe PP"",,mm;is"si;0011IlSS oo""ppaarrttm""e,ontt.. JJoobbnn
WWiilleeyy && SSoo"nSs.. [Inncc.... IIIIII RRoivveerr SSuuo"o.tt.. HHoobbootteen".. NNJJ 007700:llOO--55nn44.. ((22001] ))774488--660011 1I.. ffaaxx ((220011 ))774488-.ff00000088.. oorr
oonn lliinn "~ aa tt hh tt tt rr rrJJll ....'- -w..w.."" --iill,~,1 y '..cooo"nlvI&goolI1p''"" ,,"n""s"siioonn,s".
TToo oo,.ddee,. bbooookkss 0or' 1lo01r c<l\l/SSttoommee ., .s.e ,rvviiccee pplloeaas"e" ,,..;;1111 ll----//OOll--CCAA LLLL WWIILLEEYY ((222255--55\\11..1155))..
LLiibbrraarryy ooff CCoonngg""'''''' CC«,','aal/ooggii""gg--ijlul--"P'",bb/licklTa'lii<om~ DDam/Qa
HHaalllhlddaayy..DD3al,··;j,dj
FFuunnddaamme."nttaall5s ooff pphh))'',,iiccss..--88!thh ei'dlf ..• EExxwwnnddOedOllDD3a\"·iidd HH'alll~idd,ayy.. RRoobbeerr!t RRee,',n,kk~k.. JJooaard! WWaalklh . .•..
pp.. eermn..
[lnmdiuud"e",, iinnddeexx..
EExxtteennddeedd VveO1tSslloonn:: [ISSBBNN 997788----00--~~7711--77S58800II"·JJ ((aacciidd--Ir'.o,"o, 1p"a1p"''"'))
II.. PPhh))~~iicsc-r-----TT""xI!ttbooooohh II.. RReossnniici:kk.. RRooIblei'r.!t 1111.. WWaallkkeo •,.. kkaa.,1l [I[l lI.. TT,ittllee..
QQCC22Jl..33..HHJJ5522000088
','''-<~kn
22OOOO66(())..II]]JJ7755
PP,.iinntteedd iinn ttbbee UUnniittee<d! SStIaatl ".". ooff AAmmeerriicca.
1100 99 88 77 66 55 44 3J 22 II
Volume 1 Volume 2
PART 1 PART 3
Chapler 1 Measurement Cnapler 21 Electric Charge
Chapler 2 Motion Along a Straight Line Chapler 22 Electric Fields
Chapler 3 Vectors Chapter 23 Gauss' Law
Chapler 4 Motion in Two and Three Chapler 24 Electric Potential
Dimensions Chapter 2S Capacitance
Chapter S Force and Motion - I Chapter 26 Current and Resistance
Chapter 6 Force and Motion - II Chapler 27 Circuits
Chapter 7 Kinetic Energy and Work Chapter 28 Magnetic Fields
Chapter 8 Potential Energy and Chapter 29 Magnetic Fields Due to Currents
Conservation of Energy
Chapter 30 Induction and Inductance
Chapler 9 Center of Mass and Linear
Chapter 31 Electromagnetic Oscillations and
Momentum
Alternating Current
Chapler 10 Rotation
Chapler 32 MaX\IVell's Equations; Magnetism
Chapler 11 Rolling, Torque, and Angular of Matter
Momentum
PART 4
PART 2
Chapter 33 Electromagnetic Waves
Chapler 12 Equilibrium and Elasticity
Chapter 34 Images
Chapler 13 Gravitation
Chapter 3S Interference
Chapter 14 Fluids
Chapter 36 Diffraction
Chapter lS Oscillations
Chapter 37 Relativity
Chapler 16 Waves- I
PART 5
Chapter 17 Waves - II
Chapter 18 Temperature, Heat, and the First Chapter 38 Photons and Matter Waves
Law of Thermodynamics Chapter 39 More About Matter Waves
Chapter 19 The Kinetic Theory of Gases Chapter 40 All About Atoms
Chapter 20 Entropy and the Second Law Chapter 41 Conduction of Electricity in Solids
of Thermodynamics Chapter 42 Nuclear Physics
Chapter 43 Energy from the Nucleus
Chapter 44 Quarks, Leptons, and the Big
Bang
Appendices / Anwers to Checkpoints and Odd-Numbered Questions and Problems / Index
TThhiiss ppaaggee iinl/tfeenllTfiiooln/oa/lllyy lleefftt bbllaalnlkk
UU MMeeaassuurreemmeenntt 11 ~~.. MMoottiioonn iinn TTwwoo aanndd TThhrreeee DDiimmeennssiioonnss
HHooww (u .n. tthhe. "gr,oo~'.HlfIldd tb.e.ct;oommee ffLLijdJ lainndd ,s.al1llooww uupp 5588
bb.u.i.ud-in"gg,.1? HHooww ddooe.t. aIlnl! OoulAtff.. .sd.« kk nnooww w..i.>h«... 1fo0 Nrunn 1'00 uatldmt 1a/ hhiisgIhh
1,·-1, w'Nth.at. I.t Plhlys~ic1s? 22 f.fll-yy, bb. aMl1l??
1'·-22 MM.e,a."s"unnnngg TThhoonnggss 22 4-1 WWhhaatt IIs, PPhhYySsIoCSa?7 5599
..
1'--33 1TMhe kInllteemmltaJtOonn,a1l SSy)'$stteemm 0o1f UUnnliUts Z2 44--22 PPosoitiWon oannd [.);s.pladce~m.1nt S"9 .,
11--44 CChhIa"n9Wgin'Sgl UUnnoittss 33 44--33 AA.w....r-aaggee Vve.llooccIlttyy aInndd IInnulUannlulnneeoouut.. Vv.e1loocclitlyy 61
11·-55 LLeAnnggtthh 44 .4-4 AAWveRraggIeI AAcccceelle.oralltlIOOfnl aanndd IInnssutlnnttaann«e>ouusl
11--66 TTiimmee 55 AAcc:cceelleerr3a1t1IOOfn1 6"3 ..
11·-17 MM.a .s.s 77 44--55 PPrroojje.ccttlIllee MMoottIioonn 6655
RR•a .v,i.e;e .". && sS..u. .m..m...a. r1'y)' 88 4-~6 PPrroojjeeccttIil~e MMoottIiOonn AAnna.llyyzHedd 66
PPrroobblIe.mmsl 88 4'--77 UUnniif#oortmm CCiirrcwullalrr MMOotIilOonn 7700
.4.--~8, RReeilaatt .I.V..e e MMoottiioonn IiInI OO1n1ae DDi,mme.nnlslOiolnI 7712
4-9 RRe.l~att .N..e.. MMoottiioonn iilnl TTN. .o.. DDIimme.n"s,iioonns, 7"3
IUt.. . MMoottiioonn AAlloonngg aa SSttrraaiigghhtt LLiinnee 1133 RReevviieeww && SSulImmmmallr'y)' 7755
""vi.,.
HHooww (C .M. .• wwooooddpp««Jkce.r, .... ,viw 1tlM>. ,•a•w" ",,... iimmpp.acclt~s aQullees.tliioolnls. 7766 II PPrroobblle.mmsl 7777
ooff iittsl bb...l1ake oonn .•1 t .f.H.. 11
22·-11 WWhhaitt IlIs fp'tt1.,yy$siiaa1? 1144
22·-22 MMootoioonn 1144 UU FFoorrccee aanndd MMoottiioonn -- II 8877
22·-33 PPoossilttiloOnf lalnndd DDi,stpp!illlccaermMenntt 1144
WWfhwatl iis. 1thM. ffeear. ffa.c,t_ori nin ,riiddii"nSgl tmhe.l iLoUnI aur'o all'lt aa rroolllleerr
22--44 AAvveerra.ggl. VVaelloocclittyy Ilinndd A,.\.v.e.r.a,g~e SSppe...dd 1155 cR.o,Ia. s-tIe.,r1?
22--55 IIn"s,tuanntua. n..e.o..u..s. VV.e1loocc,ittyy Ilinndd 5SppMeedd 1177 ..
501 WWhhaatl IIss fp'tt1.y,si~cos7? 8888
22--66 AAccccoeMlerra;.tuioonn 1199 .55--,22 NNe~wotornNiann MMtecchh.aIlnici.c1. 8888
22-·17 CCoonnslUtannlt. l,!.,oc;cceale"r"l"ltIiIoOn:f IAA SSppeKciLall ICClllswe 2211
5-3 N~ewton·'., FFnirtstl lLa'"". . 88
22-·'8 AAnn~otLhoeor kLoIoTIc. liCt oCnosnUstnanItA Acccc~el1e1raOtiIoIn 2244 SH- 4 FFon~:. 8.9.
22·-99 FFrte.e.--FFa"lIl AAeccc<eMlerraaltliOonll 224'
5.-55 M~IaIn 9900
22·-110 0 GGrrl.llpphhlicla;l"llnItnetg~r"a"tiuoonn .in. MMootuioonn AA .n...l.i lyytsKis 2277 .SH-, 6 NNee-wNtloonn"',, Ss.ecc:oonndd LlIaIww 9"1
RRIeIvvI..e .". && SSuumrnmmIaIrryy 2288 5-7 SSoommee PPalfrttilcOu.lla"r, FFoonrc:<et.. 994'
QQuuenstItO--n.S. 2299 JI PPrroobbIleenm'll. 3300 5.~-,8 NNee--HI'oto'Ino"ns', TThhomi'd:l LUaI-'"N 9999
5-9 AApppplIyymingg NNeewwt!oonn''s. lLIIaww,. 9999
RReevvoIeeWw && Ss,u,1mTm'IINar1y)' 110055
UU VVeeccttoorr 3388 QQ .u.e..s.to IoOnn.. 110066 II PPrroobb l.e..m..s. l1O0S8
HHooww dOof-l lainn I,lnl'ltl kknoooww 1tlM>. wwialyy hheowmnea wWiItthh n0o0 gguuiiddinngg
dcl,u,,e". oonn 1thMe d"e"se. r.tl ppllaai .n.... ?1
33-·11 W.....h,.a..t\ II.I fp't.t,1y~$i1C«i1? 3399 .•..•.'1 .1 FFoorrccee aanndd MMoottrfoon n--IIII 111166
,'3--·,22 VVIeCcttoor .s. .a..n.dd SSceaalla.r.s. "39 HHooww ddiidd tllh>e. ..r0ld0e.n,,t' EEggyypptli;a'n",. mmoo.w,. t1hMe hh. u..g goee bblloocckhs i1'n"ttOo
3·3 AAddddiinngg VVIeCc!tOof"l GG.e .o.m meettrrikcaallllyy "39 ppl!a.ccee ttoo bb .u.. iilkdl llhne. G(irreeialtl PPyyrrl.l,m...iidd??
,'34-4, CCoommpp-oO!t'1elnnt!s. ooff VVee<c:!toOrfsl 4400 66-·1' WWhhaattl sI,f 'tpt1.,y~skicl.?? 111177
3·5 UVInI iitt VVIeCcttoorrs. 4444 66-·22 FFrriicctliioonn 111177
']-.6, AAddddiInngg VVetecttOOffit bbyy CCoommppoon!l'le1ntu1 4455 6'·-33 PPrrooppeert"ielus o01f FFrriicc;ttiooonn 111188
'3-·7' VVeICctt o..r.s. .a..n.dd tthhee LLaawws. ooff IP'th.yysliicc.. 44B8 66-44 TThhee DDrraagg FFo()rfcl;ee a"n,dd TTeerrmmiInnaall SSppeeeedd 112222
'3-·S' MMuulittilppllyy .in.gg VVelCctloorrss 44B8 6'·-55 uU"ni1if0ofrlTml CCiirrccuullair. MMoottIiOonfl 112244
RReIIVvJI.e .". && Ss.u.. .m..m...a.r 1y')' S522 RReIvIiVew_ && SSuuImTlmlNal»I)'' 112299
QQuuensltlIOOnnsl 5522 IJ PPrroobblleemm.. S533 aQ .u.. eessttIlOonnSs 113300 II PPro~ble.ms 113311
__ _ CCoonntteennttss
UU KKiinneettiicc EEnneerrggyy aanndd WWoorrkk 114400 iUl..IIJJ RRoottaattiioonn 224411
WWhhaatt pprroop~<rltrtyy ooff aa ffuunnnnyy ccaarr dde"tteerrmmiinnee.. tthhee wwiinnnniinngg ttiimm .... HHooww uCInIn IIII SsmmIaINU ssnnaappppiinngg sshhrriimmpp .s"nIlIlPP iitts. ccLla.ww s.oo ffiirrmmllyy
iinn "a ddrraagg rraaccl .I. ?? tthhlaltt tthh .... ssoouunndd ssttuunns. iitts. PpM",Yy??
77--11 WWhh..ttllssPPhhyyssiiccss?? 114411 1100--11 WWhhaatt IIs. PPhhyyssiicc..?? 224422
77--22 WWhhaatt IIss EEnneerrggyy?? 114411 1100--22 nnee RRoottaattiioonnaall VVaanriaabbllees. 224422
77··)) KKiinneettiicc EEnneerrggyy 114411 1100--33 AAIree AAnngguullaarr QQuuaannttiittiieess 'Vleeccttoorrss?? 224466
77--44 WWoorrkk 114422 1100--44 RRoottaattiioonn wwiitthh CCoonnssttaanntt AAnngguullaarr AAcccceelleerraattiioonn 224477
77--55 WWoorrlk: aanndd KKiinneettiicc EEnneerrggyy 114433 1100--55 RReellaattiinngg tthhee LLiinneeaarr aanndd AAnngguullaarr VVaarriiaabblleess 224499
77··66 WWoorrkk DDoonnee bbyy tthhee GGrraavviittaattiioonnaall FFoorrccee 114466 1100--66 KKiinneettiicc EEnneerrggyy 001/ RRoottaattiioonn 225522
77··77 WWoorrkk eDm<>inlee bbyy aa SSpprriinngg FFoorrccee 114499 1100--77 CCaallccuullaattiinngg tthhee RRoottaattiioonnaall IInneerrttiiaa 225533
77·-88 WWoorrkk eDm<lnnee bbyy aa GGeenneerraall VVaarriiaabbllee FFoorrccee 115522 1100--88 TToorrqquuee 22S566
77--99 PPoowweerr 115555 1100--99 NNeewilttoonn''s. SSeeecoonndd LLaaww lloorr RRoottaattiioonn 225577
RReevvii<e!ww && SSuummmmaaII))'' 115577 1100--1100 WWoorrkk aanndd RRoottaattiioonnaall KKiinneettiicc EEnneerrggyy 226600
QQuueessttiioonnss 115588 II PPrroobblleemmss 115599 RReevvi;e"ww && S5<<JJmmmmaarryy 226633
QQuueessttiioonnss 226655 II PPrroobblleemmss 226666
UU PPootteennttiiaall EEnneerrggyy aanndd CCoonnsseerrvvaattiioonn
lliiliill RRoolllliinngg,, TToorrqquuee,, aanndd AAnngguullaarr
ooff EEnneerrggyy 116666
MMoommeennttuumm 227755
WWhhyy ccaann aa //aarrggeellaannddsslliiddee mmoo"w" aallmmoosstt 3300 IIii"""..,.,.". aass ffaar,
WWhhaatt iis. tthh.. .. mmaaggiicc bbeehhiinndd tthh.. .. oonnss.. .. tt ooff IaI bbaaUU .... tt ddaanncc.. .. rr''.s
aaccrroossss .... vvaalllleeyy aa.. IaI ..mmaall//llaannddsslliiddee?? mmiiddaaiirr rroottaattiioonn dduurriinngg IaI ttoouurr jjeett .. .. ??
88··'' WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccss?? 116677
1111·-11 WWhhaattlls.PPhhyys.iicc..?? 227766
88··22 WWoooo aanndd PPootteennttiiaall EE"n"errggyy 116677
1111·-22 RRoolllliinngg aass TTrraannssllaattiioonn aanndd RRoottaattiioonn CCoommbbiinneedd 227766
88--33 PPaatthh IInnddeeppeennddeennccee ooff CCoonnsseerrvvaattiivvee FFoorrcceess 116688
1111·-33 TThhee KKiinneettiicc EEnneerrggyy ooff RRoolllliinngg 227777
88--44 DDeetteerrmmiinniinngg PPootteennttiiaall EEnneerrggyy VVaalluue"s. 117700
1111·-44 TThhee FFooaa::eess 0o1f RRoolllliinngg 227788
88··55 CCoonnsseefrVvaattiioonn 0011 MMee<<::hhaanniiccaall EEnneerrggyy 117733
1111··55 TThheeYYoo··YYoo 228811
88··66 RReeaaddiinngg aa PPootteennttiiaall EEnneerrggyy eellll""''"" 117755
1111·-66 TToorrqquuee RReevviissiitteedd 228811
88··77 WWoorrkk DDoonnee oonn aa SSyysstteemm bbyy aann EExxtteerrnnaall FFoorrccee 117799
1111·-77 ;A.vI,lgguullaarr MMoommeennttuumm 228833
88·-88 CCoonnsseerrvvaattiioonn 0011 EEnneerrggyy 118822
1111·-88 NNeewwttoonn''ss SSeeccoonndd LLaaww iinn AAnngguullaarr FFoorrmm 228855
RReevviieeww && SSuummmmaa,,)),, 118866
1111·-99 TThhee AAnngguullaarr MMoommeennttuumm 0o1f aa SSyysstteemm
QQuueessttiioonnss 118877 II PPrroobblleemmss 118899
0o1f PPaarrttiicclleess 228877
1111·-1100 TThhee >A.nngguullaarr MMoommeennttuumm ooff aa RRiiggiidd BBooddyy RRoottaattiinngg
UU CCeenntteerr ooff MMaassss aanndd LLiinneeaarr MMoommeennttuumm AAbboouutt aa FFiixxeedd >>..xxiis. 228877
220011 1111·-1111 CCoonnsseerrvvaattiioonn 0of/ AAnngguullaarr MMoommeennttuumm 229900
1111·-1122 PPrreecceessssiioonnoollaaGGyyrroossccooppee 229933
HHooww ucann IIII mm;alll .... bbiigghhoorrnn sshhe.eepp ssuurrvviivv .... tthh .... .s. ... vv eeM", hh .... lllldd
ccooNlliissiioonn wwiitthh wwhhiicchh iitt ggllllii"""" ddoommiinnaanncc .. .. ?? RReevv;;""ww && SSuummmmaarryy 229955
99·-11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccs.?? 220022 QQuueessttiioonnss 229966 II PPrroobblleemmss 229977
99·-22 TThhee CCeenntteerr ooff MMaassss 220022
mm
NNeeiillttoonn''ss SSeeccoonndd LLaaww ffoorr aa SSyysstteemm ooff PPaarrttiicclleess 220066 EEqquuiilliibbrriiuumm aanndd EEllaassttiicciittyy 330055
99··44 LLiinneeaarr MMoommeennttuumm 220099 WWhhyy ii.. """""""" tthh .... ssffiigghhtt utihk ooff tthh. ... ll.. .. aanniinngg ttoowwesrr iinn
99--55 TThhee LLiinneeaarr MMoommeennttuumm ooff aa SSyysstteemm ooff PPaarrttiiccllees. 221100 PPiisS;i!l ddaanngg . ... rroouuss??
99--66 CCoolllliissiioonn aanndd IImmppuullssee 221100 1122·-11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccs.?? 330066
99-·77 CCoonnsseerrvvaattiioonn ooff LLiinneeaarr MMoommeennttuumm 221144 1122·-22 EEqquuiilliibbrriiuumm 330066
99··88 MMoommeennttuumm aanndd KKiinneettiicc EEnneerrggyy iinn CCoolllliissiioonms 221177 1122·-3J TThhee RReeqquuiirreemmeennttss ooff EEqquuiilliibbrriiuumm ::>>0077
99··99 IInneellaassttiicc CCoolllliissiioonnss iinn QQnnee DDiimmee<<llssiioonn 221188 1122--44 Tnhee CCeenntteerr ooff GGrraavviittyy 330088
99-·1100 EEllaassttiicc CCoolllliis.iioonns. iinn OOnnee DDiimmee<nls.iioonn 222211 1122·-55 SSoommee EExxaammpplleess ooff SSttaattiicc EEqquuiilliioooouumm 331100
99--1111 CCoolllliissiioonnss iinn TTwwoo DDiimmeennssiioonnss 222244 1122·-66 IInnddeetteerrmmiinnaattee SSttrruuccttuurreess 331144
99··1122 SSyysstteemmss wwiitthh VVaarryyiinngg MMaassss::)),, RRoocckkeett 222244 1122·-77 EEllaassttiicciittyy 331155
RReevviieeww && SSuummmmaarryy 222266 RReevviieeww && SSuummmmaarryy 331199
QQuueessttiioonnss 222288 II PPrroobblleemm.. 222299 QQuueessttiioonnss 331199 II PPrroobblleemmss 332211
CCoonntteennttss __
rrnn
GGrraavviittaattiioonn 333300 ii((..]]WWaavveess--ll 441133
WWhhoa!t ··mmoonn..!t.. ...... •• !luurrkos aatt tthh .... cc .... nntt .. ...... ooff oouurr WWhhaatt ccaauu..ee.. tthhee ..Oomm<elttiimm .ll.s. ddaannggeerroouuss aossccaallaattiioonnss ooff
MMUilkkyy WWaayy GGaallaaxxyy?? ffoooottbbrriiddgg .e.s. lliinndd mmaosshh ppiittss??
1133--11 WWhhaatt IIs. PPhhyyssiiccss?? 333311 1166--11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccss?? 441144
1133--22 NNee w..... ttoonn'·s. lL.aa w..... ooff GGrraavviittaattiioonn 333311 1166--22 TTyyppees.oo//WWaavveess 441144
1133-·33 GGrraavviittaattiioonn aanndd tthhee PPrriinncciippllee ooff SSuuppeerrppooss..iittiioonn 333333 1166--33 TTrraannssvveerrssee aanndd LLoonnggiittuuddiinnaall WWaavveess 441144
1133--44 GGrraavviittaattiioonn NNeeaarr EEaarrtthh·'ss SSuurrffaaccee 333355 1166--44 WWaavveelleennggtthh aanndd FFrreeqquueennccyy 441166
1133--55 GGrraavviittaattiioonn IInnssiddee EEaarrtthh 333377 1166--55 TThheeSSppeeeeddooffaaTTrraavveelliinnggWWaavvee 441188
1133--66 GGrraavviittaattiioonn PPootteennttiiaall EEnneerrggyy 333388 1166--66 WWaavvee SSppeeeedd oonn aa SSttrreettcchheedd SSttrriinngg 441122
1133--77 PPllaanneettss aanndd SSaatteelllliitteess:: KKeepplleerr''ss LLaaNNSs 334422 1166--77 EEnneerrggyy aanndd PPOONNeerr 0o1f aa WWaavvee TTrraavveelliinngg AAlloonngg aa
1133--88 SSaatteelllliitteess:: OOrrbbiittss aanndd EEnneerrggyy 334455 SSttrriinngg 442233
1133--99 EEiinnsstteeiinn aanndd GGrraavviittaattiioonn 334477 1166--88 TThhee WWaavvee EEqquuaattiioonn 442255
RReevviieeNN && SSuummmmaarryy 334499 1166--99 TThhee PPrriinncciippllee ooff SSuuppeerrppoossiittiio"n" ffoorr WWaavveess 442266
QQuueessttiioonns. 335500 II PPrroobblleemmss 335511 1166--1100 IInntteerrffeerreennccee aa//WWaavveess 442277
1166--1111 PPhhaassee.. .... 442299
1166--1122 SSttaannddiinngg WWaavveess 443311
1166--1133 SSttaannddiinngg WWaavveess aanndd RReessoonnaannccee 443333
UU II FFlluuiiddss 335599
RReevviieeww && SSuummmmaarryy 4433.66
HHooww ddoo ...... IIII "s"u'rrfi .. ...... "s"u,rrff?? QQuueessttiioonnss 443366 II PPrroobblleemmss 443388
1144--11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccss?? 336600
1144--22 WWhhaatt IIs. aa FFlluuiidd?? 336600
1144--33 DDeennssiittyy aanndd PPrreessssuurree 336600
Waves-II 444455
1144--44 FFlluuiiddss aatt RReesstt 336622 lIii~~jj Waves-1i
1144--55 MMeeaassuurriinngg PPrreessssuurree 336655 WlNhhaatt ccaauuss ...... tthh. ... mmuussiiccaall eecchhoo ffrroomm tthhee sstt"a;irrss aIItt ;aonn aanncciieenn!t
1144--66 PPaassccaall''s. PPrriinncciippl~e 336666 MMaayy.>ann ppyyrraammiidd??
1144--77 AArrcchhiimmeeddeess'' PPrriinncciippllee 336677 1177--11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccss?? 444466
1144--88 IIddeeaall FFlluuiiddss iinn MMoottiOiofn1 337700 1177··22 SSoouunndd WWaavveess 444466
1144--99 TThhee EEqquuaattiioonn 0o1f CCoonnttiinnuuiittyy ]]7711 1177--33 TThhee SSppeeeedd 0o1f SSoouunndd 444466
1144--1100 BBeerrnnOO<<JJllllii''ss EEqquuaattiioonn 337733 117744 TTrraavveelliinngg SSoouunndd WWaavveess 444499
RReevviieeNN && SSuummmmaarryy 337777 1177--55 IInntteerrffeerreennccee 445511
QQuueessttiioonnss 337788 II PPrroobblleemmss 337799 1177--66 IInntteenns.iittyy aanndd SSoouunndd LLeevveell 44553]
1177--77 SSoouurrcceess ooff MMuussiiccaall SSoouunndd 445577
1177--88 BBeeaattss 445599
1177··99 TThhee DDooppppkk..rr EEffffeecctt 446600
11II11--11 00sscciillllaattiioonnss 338866
1177--1100 SSuuppeerrssoonniicc SSppeeeeddss., SShhoocckk WWaavveess 446644
HHooww ccaann yyoouu .sttoopp tthh .e. nnaattuurraall bbuutt aannnnooyyiinngg aosscciiNHaattiioonn.. ooff RReevviieeww && SSuummmmaarryy 4466SS
IaI ttaallll bbuuiillddwin.gg iinn .I.I wwiinndd?? OQuueessttiiOofn1ss 446666 II PPrroobblleemmss 446677
1155--11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccs.?? 338877
1155--22 SSiimmppllee HHaarrmmoonniicc MMoottiioonn 338877
1155--33 TThhee FFoorrccee LLaaww lloorr SSiimmppllee HHaarrmmOofn1iicc MMoottiOiofn1 339900
1155--44 EEnneerrggyy iinn SSiimmppllee HHaarrmmoonniicc MMoottiioonn 339922 iWMTTeemmppeerraattuurree,, HHeeaatt,, aanndd tthhee FFiirrsstt LLaaww
1155--55 AAnn AAnngguullaarr SSiimmppllee HHaarrmmoonniicc OOsscciillllaattoorr 339944 ooff TThheerrmmooddyynnaammiiccss 447766
1155--66 PPeenndduulluummss 339955 HHooww ccaann ;;>> bbeet.l.ttlIil. dd .e. tteecctt I..I ffoorreesstt //iir"e, aatt aa llaarrgg .e. ddiis.ttaanncc.. ..
1155--77 SSiimmppllee HHaarrmmo"t"1iicc MMoottiioonn aanndd UUnniiffoorrmm CCiirrccuullaarr wwiitthhoouutt sseeeeiinngg oorr ssrrnneellNSnngg iitt??
MMoottiioonn 339999 1188--11 WWhhaatt IIss PPhhyyssiiccs.?? 447777
1155--88 DDaammppeedd SSiimmppllee HHaarrmmoonniicc MMoottiioonn 440000 1188--22 TTeemmppeerraattuurree 447777
1155--99 FFoorrcceedd OOsscciillllaattiiOofn1ss aanndd RRee5soorn\aannccee 440022 1188--33 TThhee ZZeerrootthh LLaawwaaii TThheerrmmooddyynnaammiiccs. 447777
RReevviiee''lNi && SSuummmmaarryy 440033 1188--44 MMeeaassuurriinngg TTeemmppeerraattuurree 447788
QQuueessttiioonnss 440033 II PPrroobblleemmss 440055 1188--55 TThhee CCeellssiiuuss aanndd FFaahhrreennhheeiitt SSccaalleess 447788
xii CCOoI1ntt.ennuu
11~8-'6 TThhe.'rmmaall EExJp.paan"KsiNon'l '4"8 2 2211··33 CCoonoddUucCtoIorsr sIlWnldd IInnssuullalltlo(lql '5"63
11~8-77 TTeemmppeer"a'ttu" .re. .a.-n.dd HHeuatt 448844 2211~. CCoouulloommbb''s. LL.a.'w,'I 5546S5
11~8-'8 TThhee AAbbssoorrpphtoOofnl ooff HHeeaatt bbyy SSooIloicdist lainndd lLJqiquuoiddss 4488S5 2211-·55 CChhaarrgve- IIs. QQUuaIInfltIJiz:eedd S57l11
118~-'9 AA CCIlooNse<t lLooookk Iatt HHeuatt lainndd WWoorrkk 448888 2211-~4 CChhIaIrrggee IIs. CCoonnwserrvve.dd 55772'
1118--1100 TThhee ~First lLIa'w" ooff TThhe.rnmnooddyynnaammiocas 449900 RReevvoieeww && SSuummrmnIaIrryy 557733
1118--1111 SSeormree SSpp.ecc;i .a.l1 C Causeus o01f tthhee FFiilrSstt 1laIN .. o01f OQuueessttoioonnss 557733 II IP'IroobbIleemmst S517S5
TThheernmnooddyynnaammI.C.:1S 449911
11"8'-1122 HHeUaIt TTrralnn._feMr eMcehcahnanoi1smmsl 449933
tJ"-~t". . EElleeccttrriicc FFiieellddss 558800
RRewv. Ie.ww && SSuummrmNlllrryy 449977
HHoowwddoeesn a. bbee.et ."........., .ee.Ile<7ct<t r:ot"snr.ttaitca. ttoo rc:ooII/leecct t1.1nMd fmh .e.n.
QCluueessttIoOonnsl .49988 II ~Problems S5O0O0 ddiissttrriibbuuttee ppoole''n'' gra",?
w. ...
2222·-11 Whiitt lI.sP PhhyyssliCcsl?l 558811
".L,.°'JJTThhee KKiinneettiicc TThheeoorryy ooff GGaasseess 550077 2ZZ2·-22 TThhee EElIeKcttnncc: FF"iteelIdd 558811
W~hIat cc. a.lM..S. tthhe. ffoogg !thh..1t I'Ipppp"HrnJ ~wnnen aII QarIb(/oxn>antMor.dJ 2ZZ2--33 EElIeKcttrriicc: FFiieelldd lL'in"e-s 558822
ddrririJnr.k ;;' o,pe~ne7d? 2222--44 TThhee EElIeecctrti!ck: FFtieelldd DDuue. 1100 aII PPOoiInntt
1199--11 WWhhaatt IIII PPhhY~.liea.?? SS0a8! CChhlalrfggee 558833
1199--22 AA~v.odgand;rlo'"s NNuummbbloerr 550088 2222--55 TThhee EElleeccttrriicc: FFiieelldd DDuue. ttoo .ann EElleeccltrriicc
1199·-33 1Iddeea,1l (G ianse.s, 550099 DDiippoollee 558855
1199--44 PP,r.enssuurree,, TTeemmppeerraattuurree,, aanndd RRMMS5 SSppeeeedd 551122 2222--66 TThh.. EElleeccttrriicc FFiieelldd DD~u.e ttoo aI lLiinne. ooff
1199--55 TT'raanns,lla.ttIiOon"a.l1 KK iinneettiice EEnneerrggyy 551144 CChhaarrgg.e 558866
1199--66 MMueannFF.r .e.e PPa.tthh 551155 2222··77 TThhe. EElIeKcttrnicc FFiieelldd DD~u.e ttoo ... CChh.a,rgge.dd
1199--77 TThh.e DDi,sUtrnibb\ulltiioon.- .oofI MMoolleeccuullaarr 5Sppeeeecd1l. 551177 DDiis"k" S59900
1199--88 TThhe. MMoollairr SSppeecciiffiicc HHeUaltll oofl .ann iIddeelalll (Gialsl 552200 2222--88 AA PPoomintt CChha.rrggee iinn .a.n.. EElleeecttrnicc FFii.e1ldd 559911
1199--99 DDeeggrree •es• ooff FFr..e.e-ddoomm aanndd MMoolIa.r. 5Spp<eKciiffi.:c: HHeeaatts. 552233 2Z2Z-·99 AA DDoIppoollee iInn .a.n.. EElleeccttnricc; FF.i e.l 1dd 559944
1199--1100 AA HHoonntt ooff QQuUalnnttuumm TThheeoorryy 552255 RReevvoiee'Nw && SSuummmmlalfr)yl 559966
1199--1111 TThhee AAddllaa1b».tuic;E ux;pp<MlOllliooonn 0o1f allnn lIddee.a .l I GGaIsI I552266 QQUueesstu;OofnISs 559977 II PPrroobblleemm.s 559988
RRewvi. e.ww && SSuummmmlalrryy 552299
CCluueessttiooonns. 553300 II P~roblems 553311
tJ."f-:i':tJJ GGaauussss'' lLaaww 660055
HHooww caann l'9ig1hItt"niinngg hha.romt" )"0.1<'01".."'"- iiff j"t ddooe..s. nnootl $IIuT• "•.) 'yOoUu?7
tt.,j{)I)J EEnnttrrooppyy aanndd tthhee SSeeccoonndd lLaaww ooff
2233--11 WWhhaItt IIss PPhhyyssiocsa?l 660066
TThheerrmmooddyynnaammiiccss 553366
Wv.-thwal t;;,' ttth..e. :_on.MC~1i .o..n. bb.ert!__nn aII fnU.obbbb...-, boa.nndd''s. sstt.r-leOtct"h" 2233-·22 FFlluux.; 660066 '("
2233·-33 FFlluux.; ooff aInn EElleeccttrrICll; FF"o,e1ldd 607
a11nMd tthhee dwirK«ftiioonn o0f 1tim_e17
2200-.11 W'NhNatI II.I PPhh~yisoa?? 553377 2"3.~. GGaluussst'' LL.a..w... W6t:HI
223l-·SS GGaauuslSs'' LL.a.w·. . a1nndd CCoouulloommbb''s, lLa..N.. 661"1
2200-.22 Ilrr~ewbr'SIlbele PPrrooc.uss_elsl anndd EEnnttrrooppoyy 553377 ,3-4
23~ AA CChhIaI.rggeedd IIs.oalla.tteedd CCoonndduIKcttOorr 661122
2200-.33 CChha'nnggee 'I"n EEnnttrrooppyy 553388
2200--44 TThhe. SSeeccoonndd LL-.B.I .H. ooff TThhefrimmooddynyaNmmiCi$a 554422 2'3~-77 AAppppllyyIinngg GGau_ss,'' lLa..w ....: , CCyylloinnddnrcia.1l ...
SSyymmmmeeftfryy 661"5
2200·-55 EEnnttrrooppyy ionn tthhee RReea,ll WWoorrlldd:. EEnnggi"n"e"s 554433
223l-~8 AAppppllyyiinngg (Gi1aW"S1Il'' LL.a.ww:· PPlla.nna ..r. SSyymmmmeettrryy 6"
2200--66 EEnnttrrooppyy;'n" tthhee RRueall WWoorrlldd: RR."ffnriggeerraattoonn. 554488
2233--99 AAppppllyyiinngg (GiIaW",I,I'' LL.a. w....: ; SSpphheer,i.c,nall
2200--77 TThhe. EEffffiicciieenncei. e.s. ooff RR..aall EEnnggiln..-.M.. 554499
SSyymmmmeettrryy '6"1 B
2200-.88 AA SStIa"ti"sttiict;aall VViie.ww ooff EEnnttrrooppyy 555500
RReevviieeww && SSuummmmaaIr)y' 662200
RReevviie.ww && SSuummnm'lallIr)y' S55544
QOuueessttiioonoss 662200 II PPrroobblle,mms, 662211
QQuueusttiioonns, 555555 II PPrno)bblleemmsl 555555
tt..flJil. EElleeccttrriicc CChhaarrggee 556611 ff''.-ll::11 EElleeccttrri1cc PPootteennttiiaall 662288
_Nt.,
HHooww cca.nn a• vviidde.oo m""o"nniitlo. ..r. iinn aII ..uurrggiciaMJ rroooomm iinncare..a .s.e. Wwnha.rt d.uannggeerr ddooee,l a. __ 61' p~o'tI. 1O0.. ccoommppuurr..r,?7
tthhe. rriiMlk o01f b&a..c;tt.«,i"II,'l ct;oonr!ttallm ...i.n..a.t liloonn?7 224. ..-.1 1 WWhhaitt IIs. PFh'hyyssioca,?? 662299
2211-·11 WWhha.tt IIs, PPhhyy*s-i'CcsS?? 556622 224 ...-.2 2 EElIeeccttrnice PPootte.nntt,ia,1l EEnneer'9gYy 662299
2211-·22 EEl\eeccl\rricll ;CChhaarrgve- 556622 224. ..-.3 3 EElIeeccttrnicc PPootteenntti .a.l1 663300