пусть частица летит горизонтально

от нее летит осколок в произвольном направлении, вектор скорости этого осколка ограничен окружностью

максимальный угол между осколком и начальной частицей будет если осколок полетит по касательной к окружности

*******************************************

на рисунке показаны 3 произвольных варианта вылета осколка и только один из них для случая максимального отклонения от направления частицы.

sin(alpha)=v0/v=0,4

alpha = 23,57817848  градуса  ~ 23,6  градуса