Для решения задачи воспользуемся законом сохранения импульса и законом сохранения энергии. Краткий ответ: при наибольшем сближении скорость системы сохраняется на уровне, зависящем от начальной скорости водорода и соотношения масс. Если обозначить массу атома водорода как m (масса водорода), тогда масса атома гелия будет 4m (в четыре раза больше). Пусть начальная скорость атома водорода равна v, а скорость атома гелия равна 0. Исходя из закона сохранения импульса: m * v + 4m * 0 = (m + 4m) * V, где V – общая скорость системы в момент наибольшего сближения. Упрощая уравнение, получаем: mv = 5mV. Делим обе стороны уравнения на m: v = 5V. Отсюда находим скорость V: V = v / 5. Это означает, что при наибольшем сближении скорость центра масс системы будет равна v/5. Что касается движения отдельных частиц, то в момент наибольшего сближения скорость атома водорода будет равна v - V (где V - скорость центра масс), а скорость атома гелия будет равна V. Таким образом, можно резюмировать, что скорость атома водорода будет выше скорости атома гелия, но конкретные значения будут зависеть от того, как именно взаимодействуют атомы после наибольшего сближения.
