Интуитивно и с точки зрения непрофессионала, почему скорость увеличивается, когда мы уменьшаем радиус для углового момента?

Я понимаю, что угловая скорость увеличивается, поскольку расстояние становится короче, но почему фактическая угловая скорость увеличивается? Никакая сила не приложена перпендикулярно центростремительной силе, так почему же скорость увеличивается?

Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/3611/2451 и ссылки в нем.

Ответы (2)

Когда радиус уменьшается, существует составляющая скорости, направленная радиально внутрь. Скалярное произведение этой составляющей на центростремительную силу не равно нулю, значит, совершается работа и скорость увеличивается.

Другой способ думать об этом состоит в том, что по мере того, как орбитальный объект падает глубже в гравитационный колодец, он теряет потенциальную энергию и приобретает кинетическую энергию, а это означает, что скорость увеличивается.

Это только говорит о том, что работа выполняется во время радиального смещения. Но это не та тангенциальная скорость, о которой мы конкретно говорим. Нет силы, параллельной тангенциальной скорости

Угловой момент определяется векторным произведением импульса и вектора положения. Если предположить, что эти два вектора ортогональны, то величина углового момента будет произведением величин этих двух векторов. Следовательно, если угловой момент остается постоянным, а величина одного из этих векторов уменьшается, то другой должен увеличиваться. Поскольку угловой момент в замкнутой системе сохраняется, уменьшение расстояния вызовет увеличение импульса.

Но почему это увеличение скорости вместо массы? Очевидно, что масса не увеличивается (во всяком случае, в ньютоновской механике), однако ваше объяснение этого не касается. Интуитивно, почему именно скорость увеличивается?
Не уверен, что можно дать общий механизм для этого, который был бы применим ко всем случаям. В ответе EL_DON есть пояснения по некоторым случаям. Возможно, можно сказать, что если у вас есть что-то, что вы качаете на веревке, и вы хотите укоротить длину веревки, вам нужно будет ее втянуть. угловая скорость.