एक \(M\) द्रव्यमान की वस्तु \(V _{0}\) चाल पर एक स्थिर द्रव्यमान \('m'\) से प्रत्यास्थ रूप से टकराती है। टक्कर के बाद दोनों द्रव्यमान \(M\) के प्रारम्भिक दिशा से \(\theta_{1}\) तथा \(\theta_{2}\) कोणों पर गति करते है। अनुपात \(M / m\) का अधिकतम मान, जिसके लिए कोण \(\theta_{1}\) तथा \(\theta_{2}\) बराबर होंगे, होता है।

from momentum conservation

in \(x\)-direction \(M V_{0}=M V_{1} \cos \theta+m V_{2} \cos \theta\)

in \({y}\)-direction \(0={MV}_{1} \sin \theta-{m} {V}_{2} \sin \theta\)

Solving above equations

\({V}_{2}=\frac{{MV}_{1}}{{m}}, {V}_{0}=2 {V}_{1} \cos \theta\)

From energy conservation

\(\frac{1}{2} {MV}_{0}^{2}=\frac{1}{2} {MV}_{1}^{2}+\frac{1}{2} {MV}_{2}^{2}\)

Substituting value of \({V}_{2} \& {V}_{0}\), we will get

\(\frac{{M}}{{m}}+1=4 \cos ^{2} \theta \leq 4\)

\(\frac{{M}}{{m}} \leq 3\)