Contents

Contents
Preface
1

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3

4

vii

Problem-solving strategies
1.1 Basic strategies . . . . . . . . . . . . .
1.1.1 Solving problems symbolically
1.1.2 Checking units/dimensions . . .
1.1.3 Checking limiting/special cases
1.1.4 Taylor series . . . . . . . . . .
1.2 List of strategies . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Getting started . . . . . . . . .
1.2.2 Solving the problem . . . . . .
1.2.3 Troubleshooting . . . . . . . .
1.2.4 Finishing up . . . . . . . . . .
1.2.5 Looking ahead . . . . . . . . .
1.3 How to use this book . . . . . . . . . .
1.4 Multiple-choice questions . . . . . . . .
1.5 Problems . . . . . . . . . . . . . . . .
1.6 Multiple-choice answers . . . . . . . .
1.7 Problem solutions . . . . . . . . . . . .

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20

Kinematics in 1-D
2.1 Introduction . . . . . . . .
2.2 Multiple-choice questions .
2.3 Problems . . . . . . . . .
2.4 Multiple-choice answers .
2.5 Problem solutions . . . . .

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Kinematics in 2-D (and 3-D)
3.1 Introduction . . . . . . . .
3.2 Multiple-choice questions .
3.3 Problems . . . . . . . . .
3.4 Multiple-choice answers .
3.5 Problem solutions . . . . .

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52

F=ma
4.1 Introduction . . . . . . . .
4.2 Multiple-choice questions .
4.3 Problems . . . . . . . . .
4.4 Multiple-choice answers .
4.5 Problem solutions . . . . .

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68
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iii

CONTENTS

iv
5 Energy
5.1 Introduction . . . . . . . .
5.2 Multiple-choice questions .
5.3 Problems . . . . . . . . .
5.4 Multiple-choice answers .
5.5 Problem solutions . . . . .

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6 Momentum
6.1 Introduction . . . . . . . .
6.2 Multiple-choice questions .
6.3 Problems . . . . . . . . .
6.4 Multiple-choice answers .
6.5 Problem solutions . . . . .

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7 Torque
7.1 Introduction . . . . . . . .
7.2 Multiple-choice questions .
7.3 Problems . . . . . . . . .
7.4 Multiple-choice answers .
7.5 Problem solutions . . . . .

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8 Angular momentum
8.1 Introduction . . . . . . . .
8.2 Multiple-choice questions .
8.3 Problems . . . . . . . . .
8.4 Multiple-choice answers .
8.5 Problem solutions . . . . .

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9 Statics
9.1 Introduction . . . . . . . .
9.2 Multiple-choice questions .
9.3 Problems . . . . . . . . .
9.4 Multiple-choice answers .
9.5 Problem solutions . . . . .

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10 Oscillations
10.1 Introduction . . . . . . . .
10.2 Multiple-choice questions .
10.3 Problems . . . . . . . . .
10.4 Multiple-choice answers .
10.5 Problem solutions . . . . .

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11 Gravity
11.1 Introduction . . . . . . . .
11.2 Multiple-choice questions .
11.3 Problems . . . . . . . . .
11.4 Multiple-choice answers .
11.5 Problem solutions . . . . .

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12 Fictitious forces
12.1 Introduction . . . . . . . .
12.2 Multiple-choice questions .
12.3 Problems . . . . . . . . .
12.4 Multiple-choice answers .
12.5 Problem solutions . . . . .

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CONTENTS
13 Appendices
13.1 Appendix A: Vectors . . . . . . . . . . . . .
13.1.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.1.2 Cartesian coordinates . . . . . . . . .
13.1.3 Polar coordinates . . . . . . . . . . .
13.1.4 Adding and subtracting vectors . . .
13.1.5 Using components . . . . . . . . . .
13.1.6 Dot product . . . . . . . . . . . . . .
13.1.7 Cross product . . . . . . . . . . . . .
13.2 Appendix B: Taylor series . . . . . . . . . .
13.2.1 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . .
13.2.2 How many terms to keep? . . . . . .
13.2.3 Dimensionless quantities . . . . . . .
13.3 Appendix C: Limiting cases, scientific method
13.4 Appendix D: Problems requiring calculus . .

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