Um vagão ferroviário de , e outro, de , inicialmente parado, acoplam-se um ao outro por meio de uma mola gigante, porém de massa desprezível, comprimindo-a. Quando liberados, o vagão de é empurrado para longe a em relação ao vagão de . Qual é o valor da velocidade do vagão de em relação ao solo?

Vamos desenhar de novo o sistema com os dois trens.

E agora quero que você preste bastante atenção nessa parte do enunciado

o vagão de é empurrado para longe a em relação ao vagão de

Essa parte nos diz sutilmente que a velocidade relativa do vagão de com o de é de . Isso é:

Isso é, o vagão de se afasta a uma taxa de do vagão de , isso é bem sutil e faz você errar a questão por pouco.

E agora pela conservação do momento linear nós teremos:

Onde e pelo sentido que desenhamos na questão (não faria sentido os dois vagões seguirem em sentidos iguais após uma ‘’explosão’’)

Substituindo essa equação na primeira nós teremos:

Então:

Portanto a velocidade do vagão de é de em relação ao solo.