Я-то считаю, что мы здесь имеем дело с неконсервативной системой (ведь мы управляем натяжением нити извне, хотя поначалу было намерение каким-то образом использовать потенциальную энергию пружины, что, конечно, невозможно).
Интересно почему невозможно? Пружина была растянута и закреплена, потом защелку вынули...
Предложение конкретного вида траектории для перехода с одного энергетического уровня на другой (а попросту говоря - укорочения или удлинения нити) достойно задачи об управлении космическим кораблём, где уж никакой ниточки не привяжешь и за неё не потянешь.
Вариант траектории просто для примера - его можно просчитать даже не интегрируя. Другой счетный вручную вариант - переход по дуге...
Там надо подчиняться законам гравитации, что и делает задачу перехода с орбиты на орбиту как математически, так и технически непростой.
Корабль на круговой орбите и шарик на ниточке - не очень похожие задачи.
Но здесь-то чего мудрить? Укоротил или, наоборот, "стравил" (освободил на определённую длину) нить в том режиме, в каком "терпит рука" или позволяет механизм типа ворота, и всё решение проблемы!
Можете осуществить этот процесс при (теоретически и практически) нулевом радиальном ускорении,
теоретически при нулевом нельзя!!!
а можете - "рывком" (т.е. теоретически как бы в виде дельта-функции Дирака). Конечный эффект всё равно будет один и тот же: закон сохранения импульса сам "позаботится" о том, чтобы при определённой длине нити была не какая-то, а строго определённая величина линейной скорости вращающейся массы.
Конечно, теоретически бесконечной силой можно развернуть вектор скорости на бесконечно малом радиусе за бесконечно малое время.

А вот геометрически правильный рисунок двух возможных траекторий. Конечно я не смогу с ходу предъявить такой закон изменения силы натяжения нити, чтобы тело перешло с орбиты на орбиту по правильной дуге, но очевидно, что такой закон существует.