Đáp án:

\(50m/s\)

Giải thích các bước giải:

Động lượng của mảnh ban đầu là:

\(p = mv = 15m\)

Động lượng của mảnh 1 là:

\({p_1} = \dfrac{m}{2}.{v_1} = \dfrac{m}{2}.40 = 20m\)

Động lượng của mảnh 2 là:

\(\begin{array}{l}
{p_2} = \sqrt {{p^2} + p_1^2}  = \sqrt {{{\left( {15m} \right)}^2} + {{\left( {20m} \right)}^2}}  = 25m\\
 \Rightarrow {v_2} = \dfrac{{{p_2}}}{{\dfrac{m}{2}}} = \dfrac{{25m}}{{\dfrac{m}{2}}} = 50m/s
\end{array}\)

Ta có: 

\(\cos \alpha  = \dfrac{p}{{{p_2}}} = \dfrac{{15m}}{{25m}} = \dfrac{3}{5} \Rightarrow \alpha  = 53,{13^o}\)

Mảnh thứ 2 bay hướng lên trên, hợp với phương ngang góc \(53,{13^o}\)