Закон сохранения импульса для тележки с песком и снаряда (предположим, что тележка с застрявшим в песке снарядом после столкновения будет двигаться в сторону движения снаряда, т.е. в противоположную сторону)
MV1 - mV2cosA = - (M + m)U
M - масса тележки с песком
V1 - первоначальная скорость тележки с песком
m - масса снаряда
V2 - первоначальная скорость снаряда
A - угол, под которым снаряд попал в тележку с песком
U - скорость тележки с песком и застрявшего в нем снаряда, после попадания снаряда в тележку
9 км/ч = 2,5 м/с
700*2,5 - 10*400*√3/2 = -(700 + 10)U
U = 2,32 м/с
Значение скорости положительное - предположение о направлении движения верно