По круговой окололунной орбите с радиусом, равным утроенному радиусу Луны, вращается стартовая <платформа> с космическим кораблем. Корабль покидает <платформу> в направлении ее движения с относительной скоростью, равной первоначальной орбитальной скорости <платформы>, после чего <платформа> падает на Луну. Определить угол \alpha , под которым <платформа> врезается в лунную поверхность, если отношение масс <платформы> и корабля m_п/m_k=2
Запиши еще сохранение момента импульса L=mv_{\theta }r=const. Ты неправильно написал сохранение импульса. Оно должно выглядеть как (m_к+m_п)\vec v_0=m_к\vec v_к+m_п\vec v_п, причем скорость \vec v_п тебе неизвестно. В условии задачи тебе сказали, что корабль покидает платформу в направлении ее движения с относительной скоростью, которая равна начальной скорости платформы, поэтому абсолютная скорость корабля в момент покидания платформы равна \vec v_{к}=\vec v_п+\vec v_0 (написал скорости в векторном виде, т.к. направление \vec v_п неизвестно). Дальше юзаешь сохранение энергии:
v-это скорость корабля при столкновении с Луной, в полярных координатах его можно разбить на касательную и радиальную компоненту: \vec v=\hat r\dot r+\hat \theta (\dot \theta r)=\hat r(v\sin\alpha)+\hat \theta (v\cos\alpha). Далее можно воспользоваться сохранением момента импульса: L=mr^2\dot \theta =mv_{\theta}r=m_кvR_л\cos\alpha=m_к|\vec v_0+\vec v_п|(3R_л)