Mann auf rotierender Plattform

oddbutterfly · Anmeldungsdatum: 16.12.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo, ich hänge an einer Aufgabe fest, welche in 3 Teilaufgaben geteilt ist. Ich habe generelle Ansätze und Ideen, aber ich weiß nicht, ob es wirklich die richtigen Gedanken sind. Hier kommt die Aufgabenstellung:

Ein Mann steht mit seitwärts ausgestreckten Armen auf einer reibungsfrei mit einer Winkelgeschwindigkeit von
1,2 U/s rotierenden Plattform; in jeder Hand hält er einen Ziegelstein. Das Trägheitsmoment des Systems Mann-
Ziegelsteine-Plattform bezüglich der Drehachse beträgt 6,0 kg·m^2. Nun reduziert der Mann durch Bewegung
der Ziegel das Trägheitsmoment des Systems auf 2,0 kg·m^2.

(a) Wie groß ist jetzt die Winkelgeschwindigkeit
der Plattform?
(b) Geben Sie das Verhältnis der kinetischen Energie des Systems vor und nach der Änderung
des Trägheitsmoments an.
(c) Woher stammt die zusätzliche Energie?

Meine Ideen:
Zu a) Aus der Gleichung des Trägheitsmoments (I = L/w) habe ich nach L (Drehimpuls) umgestellt (L = I*w).
Ich weiß aus der Aufgabenstellung die Trägheitsmomente vor und nach (I1 und I2). Vor der reduzierung ist auch die Winkelgeschwindigkeit bekannt (1,2 U/s)
Da der Drehimpuls nicht weiter erwähnt ist, gehe ich davon aus, dass er konstant ist und so würde gelten: L1 = L2

also würde ich gleichsetzen und umstellen (I1*w1 = I2*w2)
das wäre dann: w2 = (I1*w1)/ I2 ; w2 = 7,2 /2,0 = 3,6 U/s

Für b) Das Verhältnis würde ich aus dem Gesetz Erhaltung kinetischer Energien berechnen: kinetische Enegien rotierender Körper wäre dann die Hälfte des Produkts aus Trägheitsmoment und Quadrat der Winkelgeschwindigkeit

ich würde dann jeweils für vor- und nach der Änderung mit dieser Gleichung berechnen: Ekin = 1/2 * I * w^2 ; ich erhalte 4,32 und 12, 96. Das Verhältnis daraus wäre dann 1:3

Für c) Die zusätzliche Energie würde aus der erbrachten Arbeit des Mannes zur Bewegung der Ziegelsteine entstehen