Следующая задачка ввела меня в ступор.
Вагон

движется по закруглению радиусом

, а вагон

-прямолинейно. (Вместо рисунка: Вагоны находятся на одном радиусе окружности с центром в точке

, вагон

находится между центром окружности

и вагоном

, векторы скоростей вагонов сонаправленны и перпендикулярны радиусу

.) Найдите скорость вагона

относительно вагона

в момент, когда расстояние

. Скорость каждого вагона относительно земли равна

.
Ответ:

.
Но, допустим что человек сидит в вагоне

и смотрит на вагон

. Так как вектора скоростей вагонов в момент времени, когда они находятся на одном радиусе равны, то по идее этот человек вообще не увидит никакого движения вагона

относительно себя. Как так?
И вообще, закон сложения скоростей верен для момента времени. То есть сложение скоростей определяется мгновенными скоростями, но вектора скоростей вагонов в данный момент времени равны, значит скорость их относительного движения должна быть равна нулю. Я не могу разрешить эту проблемку. Растолкуйте пожалуйста.