2025-04-15
Ядро, летящее со скоростью $V$, распадается на два одинаковых осколка. Определите максимально возможный угол $\alpha$ между скоростью одного из осколков и вектором $V$, если при распаде покоящегося ядра осколки имеют скорость $u < V$.
Решение:
В СО ($K^{ \prime}$) осколки могут вылетать под различными углами $\beta$ к оси X: $0 \le \beta \le 180^{ \circ}$. В неподвижной СО (К) скорость осколков $\vec{\upsilon}$ определим из закона сложения скоростей: $\vec{\upsilon} = \vec{u} + \vec{V}$.
Из чертежа следует, что угол $\alpha$ между скоростью осколка $\vec{\upsilon}$ и скоростью ядра $\vec{V}$ будет максимальным, если вектор $\vec{u}$ касается окружности радиуса $u$ с центром в точке распада ядра, т.е. угол между $\vec{V}$ и $\vec{u}$ должен быть равен $90^{ \circ}$.
В результате получаем, что $\alpha_{max} = \arcsin \frac{u}{V}$.