Проводя бомбардирование α частицами тончайшей золотой фольги Резерфорд обнаружил, что примерно одна частица из нескольких тысяч отклоняется на угол больший 90°. Согласно модели Томсона заряд атома q "размазан" по всему атому R≈ 10^-8 см. Этот положительный заряд создает электрическое поле тормозящее и отклоняющее α частицы, однако расчеты показывают, что такое поле слишком слабое что бы отклонить α частицы. Что бы отбросить α частицу электрическое поле должно быть значительно сильнее, а что бы создать такое поле положительный заряд должен быть сосредоточен в области гораздо меньшей атома. Область эту можно вычислить, она в 100 тысяч раз меньше атома, это и есть ядро.
В задаче у вас точно 40 КИЛОМЕТРОВ в секунду? Я не думаю, что так и есть, поэтому возьму. что v=40м/c. Если вас это не устраивает, отпишитесь.
v1+v2=S/t
40000+v2=75/3
40+v2=25
v2=-15м/c(с минусом потому что второй поезд идет в противоположном направлении). Или просто 15 метров в секунду(по модулю).