По закону сохранения импульса
MV1=(M-m)(V1+V2)+mV3, где M - масса ракеты, m - масса второй ступени, V1 - скорость ракеты, V2 - приращение скорости первой ступени, V3 - cкорость второй ступени
откуда V3=(MV1-(M-m)(V1+V2))/m=(M/m)*V2-(V1+V2)
V3=5000/1000*100-(200+100)=500-300=200 м/с
То есть, вторая ступень ракеты продолжила двигаться со скоростью 200 м/с в том же направлении.