La grosse différence entre ces deux boitiers est le capteur.
Celui du D5100 est plus performant en lumière faible.
Celui du D3100 est d'une génération plus vieille, même si très bon.
En gros, Nikon a deux boitiers d'entrée de gamme avec des ergonomies très proches: l'un avec un capteur d'avant-dernière génération, ce qui permet de proposer un boitier peu coûteux. Et l'autre qui reprend le boitier de la dernière génération (ici celui du D7000).
Donc sommairement, on peut dire que ces boitiers se ressemblent beaucoup mais que le D5100 sera plus à l'aise en conditions de lumière difficile.
Une autre solution qui s'offre à toi est le D90 qu'on trouve aujourd'hui à bon prix et qui t'offrirait une ergonomie bien plus performante.