Сидя в вагоне движущегосяпоезда мы наблюдаем автомобиль, который уходит вперед, затем кажется неподвижным, и, наконец, движется назад. Как объяснить то, что мы видем?

Это объясняется довольно просто. Мы сидим и видим, что автомобиль уходит вперёд, т е его скорость больше скорости поезда, неподвижным кажется, когда его скорость равна скорости поезда, ну а движется назад, так как теперь его скорость меньше скорости поезда.

Когда автомобиль движется быстрее, то его скорость выше скорости поезда.

Когда автомобиль покоится относительно движущегося поезда, то его скорость равна скорости поезда. Когда автомобиль движется назад, то его скорость меньше скорости поезда.