2019-12-17
Ядро массы $m$ летящее со скоростью $v_{0}$, распадается на лету на два одинаковых осколка. Определить максимально возможный угол между вектором скорости одного из осколков и вектором $\vec{v}_{0}$, если при распаде покоящегося ядра осколки имеют скорость $| \vec{v} | < | \vec{v}_{0} |$.
Решение:
Скорость и одного из осколков ядра равна
$\vec{u} = \vec{v}_{0} + \vec{v}$.
где $\vec{v}_{0}$ - его скорость до распада ядра, $\vec{v}$ - скорость осколка относительно покоящегося ядра (то есть в той системе координат, в истории ядро до распада покоилось).
Расположим вектор $\vec{v}_{0}$ так, как показано на рисунке. Конец вектора может лежать на окружности радиуса $| \vec{v} |$. Из рисунка видно, что вектор и составляет максимальный угол $\alpha$ с вектором $\vec{v}_{0}$, если угол между векторами $\vec{u}$ и $\vec{v}$ равен $\pi /2$. В этом случае
$\alpha = arcsin \frac{| \vec{v} |}{| \vec{v}_{0} |}$.