Question

一个球被一根线系在钉子上,现将线拉直,并给球一个垂直于线的初速度,使球绕钉子做近似圆周运动？

一个球被一根线系在钉子上,现将线拉直,并给球一个垂直于线的初速度,使球绕钉子做近似圆周运动,在球绕钉子转的时候,线会缠绕在钉子上,导致球的运动半径越来越小,不计任何摩擦阻力.
根据角动量守恒,mvr不变,r减小,v必然增加,所以球将运动得越来越快.
但是使球速度加快的加速度是从何而来的呢?小球不是一直受到垂直于其速度方向的向心力吗?

Answer 1

加速度分成切向和法向两个分量，整个过程速度和拉力不垂直，拉力不单纯是向心力，还有切向分量，使得转动有切向加速度。