Два автомобиля с одинаковыми массами m движутся со скоростями v и 3v относительно Земли в противоположных направлениях. Чему равен импульс второго автомобиля в системе отсчёта, связанной с первым автомобилем?

Скорость второго автомобиля в системе отсчета, связанной с первым автомобилем равна разности скоростей: скорости второго автомобиля относительно земли и скорости системы отсчета (то есть первого автомобиля) относительно земли.  Выберем положительным направлением отсчета направление скорости второго автомобиля, тогда в проекциях на эту ось отсчета можем записать:

$v=v_2-(-v_1)=v_1+v_2$   
   
Тогда искомый импульс второго автомобиля в системе отсчета, связанной с первым автомобилем:

$P=mv=m(v_1+v_2)$                $P=m(v+3v)=4mv$

Ответ:  4mv