Преподаватель по физике задал вот такую задачку: протон налетает на первоначально покоившийся протон со скоростью

, найти минимальное расстояние между ними.
Я решил её вот так:
1. Импульс первого протона:

2. Минимальное расстояние будет, когда скорости протонов равны (

), найдем импульс для этого случая:

3. Приравниваем

и

, находим

:

4. Далее по закону сохр. энергии:


5. И, отсюда, ответ:

Решение вроде бы правильное, но преподаватель попросил объяснить почему я приравнял скорости протонов. А я вроде как и чувствую, что это правильно, а какими формулами объяснить не знаю

Буду рад, если кто-нибудь ткнет носом.