В задаче надо сначала решить, как движутся тележки до взаимодействия.
1) случай. Навстречу друг другу.
Тогда m1*V1-m2*V2=2*3-1*4=2 кг*м/с - это импульс р1 до взаимодействия.
После взаимодействия, когда первая тележка стала двигаться со скоростью 5 м/с по условию, можно сказать, что она отскочила назад.
Иначе обе стали бы двигаться в одну сторону.
p2=p1=-m1*V1'+m2*V2'=2
1*V2'=2+2*5=12; V2'=12 м/с. Но что-то резво они отскочили, хотя импульс суммарный=2 кг*м/с.
2)
Советую разобрать еще случай, когда вторая догоняет первую. Она подталкивает первую, скорость первой возрастает до 5 м/с, а вторая остановится)) Это больше похоже на правду. Расчет сами сделайте.
(Кстати, кто любит купаться, те знают, что дно КАЖЕТСЯ нам ближе, чем на самом деле... Мы в этом убеждаемся, вступив в воду...)
Ход лучей см на рисунке: