2.7.34. На покоящемся однородном горизонтальном диске массы $m_1$ и радиуса $R$ стоит человек массы $m_2$. Диск может без трения вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через его центр. С какой угловой скоростью начнет вращаться диск, если человек пойдет по окружности радиуса $r$ вокруг оси диска со скоростью $v$ относительно него? Радиус диска много больше роста человека.
Решение
Запишем закон сохранения момента импульса: $$I\omega-m_2ur=0$$ Скорость $u$ это скорость в абсолютной системе отсчета, запишем уравнение скорости относительно диска: $$v=u+\omega r$$ Выведем отсюда скорость $u$: $$u=v-\omega r$$ Момент инерции диска находится по следующей формуле: $$I=\frac{m_1R^2}{2}$$ Подставим: $$\frac{m_1R^2}{2}\omega=m_2(v-\omega r)r$$ Решаем: $$m_1\omega R^2=2m_2vr-2m_2\omega r^2 \Rightarrow$$ $$\Rightarrow\omega(m_1R^2+2m_2r^2)=2m_2vr$$ Отсюда получаем ответ: $$\boxed{\omega=\frac{2m_2vr}{m_1R^2+2m_2r^2}}$$