По закону сохранения импульса (учитывая, что после застревания снаряда, вагон со снарядом движутся с одинаковой скоростью) имеем:
Mв·Vв+Мс·Vс = (Мв+Мс)·V
откуда
V = (Mв·Vв+Мс·Vс) / (Мв+Мс)
Подставляя заданные значения (все выражено в кг и м/сек, Vc отрицательна из-за встречного движения)
(10000·10–100·500) / 10100 = 500/101 = 4.95 м/сек
Т.е. вагон замедлится более чем в два раза..