银河系中有一天体是均匀的球体,其半径为r,绕其对称轴自转的周期为t,由于引力凝聚的作用,体积不断收缩,则体积不断收缩,则一万年后为什么是自转周期变小,转到动能变大?

Question

银河系中有一天体是均匀的球体,其半径为r,绕其对称轴自转的周期为t,由于引力凝聚的 作用,体积不断收缩,则
体积不断收缩,则一万年后 为什么是自转周期变小,转到动能变大?

Answer 1

倘若可以借用大学物理的知识,这一疑惑便迎刃而解.引力凝聚导致距离中心的距离缩小,而角动量不变必须使角速度增加,也就是自转周期减少.花样滑冰比赛,运动员做原地旋转动作时,倘若收回手臂旋转速度会逐渐增加便遵循了这一物理定律.
只能用中学的物理知识的话,该天体边缘一质点,距离中心的距离减小,而天体的总质量不变,相当于进入了更低的环绕轨道也能说通.
第二题应该比较简单,自转周期减小,自转线速度随之增加,根据E动=1/2mv^2的定义,就可以知道动能会上升.从能量守恒的角度来考虑,天体的收缩损失了引力势能,如何弥补呢?其中的一部分转化为自转的动能.