Протон начинает двигаться по направлению к свободной покоящейся альфа - частице «из бесконечности» (т.е. с расстояния, при котором взаимодействие между протоном и альфа - частицей пренебрежимо мало) со скоростью v0 = 1,00 · 106 м/с. Считая «соударение» центральным, определить, на какое минимальное расстояние rmin сблизятся частицы.
При решении задачи учесть, что взаимная потенциальная энергия двух точечных зарядов q1 и q2, находящихся на расстоянии r друг от друга, равна U = kq1q2/r (сравните с выражением U = -γm1m2/r для взаимной потенциальной энергии двух тяготеющих друг к другу точечных масс). В СИ числовое значение коэффициента пропорциональности k равно 9 · 109. Заряд протона равен +e, заряд альфа - частицы равен +2e, где e — элементарный заряд. Масса протона mp = l,67 · 10-27 кг, масса альфа - частицы mα = 6,64 · 10-27 кг.