在运动中和受力作用后,形状和大小不变,而且内部各点的相对位置不变的物体。绝对刚体实际上是不存在的,只是一种理想模型,因为任何物体在受力作用后,都或多或少地变形,如果变形的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小,在研究物体运动时变形就可以忽略不计。把许多固体视为刚体,所得到的结果在工程上一般已有足够的准确度。但要研究应力和应变,则须考虑变形。由于变形一般总是微小的,所以可先将物体当作刚体,用理论力学的方法求得加给它的各未知力,然后再用变形体力学,包括材料力学、弹性力学、塑性力学等的理论和方法进行研究。
刚体在空间的位置,必须根据刚体中任一点的空间位置和刚体绕该点转动时的位置(见刚体一般运动)来确定,所以刚体在空间有六个自由度。
刚体在空间的位置,必须根据刚体中任一点的空间位置和刚体绕该点转动时的位置(见刚体一般运动)来确定,所以刚体在空间有六个自由度。
在很多情况下,固体在受力和运动过程中变形很小,基本上保持原来的大小和形状不变。对此,人们提出了刚体这一理想模型。就是在任何情况下形状和大小都不发生变化的物体,其特点是:在运动过程中,刚体的所有质元之间的距离始终保持不变。因此,构成刚体的质元只能以非常受限制的方式彼此相对运动。而且,作用在刚体各个部分之间的内力,在刚体的整体运动中不起作用。
由题意 阻力矩 M=-cω
由 M=Jdω/dt 可得 dω/dt= -(c/J)ω
分离变量:(1/ω)dω=-(c/J)dt
积分: lnω= -ct/J + C1
代入初始条件 t=0 ω=ω0解得 C1=lnω0
所以 ln(ω/ω0)=-ct/J ........(1)
当 ω=ω0/2 时,t=(Jln2)/c
由(1)可得 ω=ω0e^-ct/J
即 dθ/dt= ω0e^-ct/J
分离变量 dθ= ω0(e^-ct/J )dt
积分: θ= -(Jω0/c)e^-ct/J +C2
由初始条件 t=0 θ=0解得 C2=Jω0/c
所以 θ= (Jω0/c)(1-e^-ct/J)
代入(Jln2)/c 解得 θ= Jω0/2c
所以转过的圈数 N=θ/2π= Jω0/4πc