а) Работа силы тяжести в системе отсчета связанной с Землей равна нулю, так как сила тяжести совпадает с направлением перемещения тележки. Таким образом, угол между силой тяжести и перемещением равен 0 градусов, что означает, что работа силы тяжести равна 0.

б) В системе отсчета, связанной с поездом, работа силы тяжести не равна нулю. Для нахождения работы силы тяжести в этой системе отсчета нам нужно перейти к системе отсчета Земли, используя преобразование Галилея. Поскольку поезд движется равномерно, преобразование Галилея просто добавляет скорость поезда к скорости тележки.

Скорость поезда: 200м / 50с = 4 м/с
Теперь, используя преобразование Галилея, скорость тележки в системе отсчета, связанной с поездом, будет равна скорости тележки (0 м/с) плюс скорость поезда (4 м/с), то есть 4 м/с.

Таким образом, работа силы тяжести в системе отсчета, связанной с поездом, будет равна произведению модуля силы тяжести (50 Н) на путь, пройденный тележкой (50 м), умноженному на косинус угла между силой и перемещением (угол равен 180 градусов, поскольку сила направлена в противоположную сторону перемещения):
W = 50 Н 50 м cos(180°) = -2500 J

Таким образом, работа силы тяжести в системе отсчета, связанной с поездом, равна -2500 Дж (работа силы тяжести совершается против направления движения тележки).