Введу обозначения:m_1 - масса пули, m_2 - масса шара, d - длина нити, V_2 - скорость шара после соударения, V_01 - скорость пули до соударения, V_1 - скорость пули после соударения.
Найдем максимальную высоту подъема шара после соударения.
. Затем найдем скорость шара после соударения: согласно закону сохранения энергии
. Распишем закон сохранения импульса:
. Теперь закон сохранения энергии системы:
(это уравнение уже упрощенное). Дальше составляем систему из двух последних уравнений. Система выглядит во вложении(х - V_01, y-V_1). Решаем ее. x=363,93 y=357,38. Нам нужно y. Поэтому скорость пули после соударения равна 357,38 м/с. Все!
Переведём всё для удобства в единицы СI
72 км/час = 20 м/с;
54 км/час= 15 м/с
Получается, за 1 с пассажирский поезд проезжает 20 м, а товарный проезжает 15 м за 1 с навстречу пассажирскому, и поэтому общая скорость сближения 20+15=35 м. То есть за 1 с мимо наблюдателя Вв пассажирском поезде проходит 35 м товарного поезда. Теперь по формуле l=v*t находим t (время):
t=l/v=140/35=4 c
Закон сохранения импульса
m1*v1+m2*v2=(m1+m2)v3 60*6+25*2.5=(60+25)v3 422.5=85v3
v3=422.5/85=5 м/с
Скорость любых объектов ограничена по верхнему пределу скоростью света (по теории относительности), так что мгновенное изменение скорости и направления движения невозможно для любых объектов, опзнанных или неопознанных.
Поэтому считать достоверными свидетельства о том, что непознанные летающие объекты могут мгновенно изменять скорость своего движения по значению и направлению НЕЛЬЗЯ.
Примечание: а про НЛО ввернули, чтобы запутать побольше. Если бы спросили, "что увидит наблюдатель, стоящий на Замле...", сразу было бы понятно из какого раздела Физики вопрос.
Им скорость не обязательно, а обтекаемая форма придаёт скорость.