Дано:

w1 = 4 об/с

R = 2 м

M = 100 кг

w2 = 2 об/с

m - ?

Решение:

Закон сохранения момента импульса: (J1+J2)×w2 = J1×w1

J1 = M×R^2/2 - момент инерции сплошного диска радиусом R и массой M, w2 - начальная частота вращения человека с диском, J1+J2 - суммарный момент инерции диска и человека, находящегося на краю диска, w1 - частота вращения после перехода человека в центр.

J2 = m×R^2 - момент инерции человека.

(M×R^2/2 + m×R^2)×w2 = M×R^2/2 × w1

M = 2m×w2/w1-w2

2m×w2 = M(w1-w2)

m = M(w1-w2)/w2 / 2

m = 100(4-2)/2 / 2 = 50 кг

Ответ: m = 50 кг.