Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения импульса. Импульс системы сохраняется, если на неё не действуют внешние силы. В данном случае у нас есть две тележки, одна из которых имеет массу 3 кг и движется с некоторой скоростью, а другая имеет массу 1 кг и изначально покоится.

Обозначим:

• m1 = 3 кг (масса большой тележки)
• v1 = 2 м/с (скорость большой тележки после взаимодействия)
• m2 = 1 кг (масса меньшей тележки)
• v2 - скорость меньшей тележки, которую мы хотим найти.

Согласно закону сохранения импульса, суммарный импульс до взаимодействия равен суммарному импульсу после взаимодействия. Если предположить, что меньшая тележка изначально покоилась, то импульс системы до взаимодействия равен:

Импульс до взаимодействия:

• P_initial = 0 + 0 = 0 (поскольку обе тележки покоятся)

После взаимодействия, импульс системы будет равен:

Импульс после взаимодействия:

• P_final = m1 * v1 + m2 * v2

Теперь подставим известные значения в уравнение сохранения импульса:

0 = m1 * v1 + m2 * v2

Подставим значения:

0 = 3 кг * 2 м/с + 1 кг * v2

Упростим уравнение:

0 = 6 кг·м/с + 1 кг * v2

Теперь выразим v2:

1 кг * v2 = -6 кг·м/с

v2 = -6 м/с

Таким образом, скорость меньшей тележки составляет -6 м/с. Знак минус указывает на то, что меньшая тележка движется в противоположном направлении относительно большой тележки.

Ответ: Скорость меньшей тележки составляет 6 м/с в направлении, противоположном движению большой тележки.