(UERJ/2011) - Balística

Um trem em alta velocidade desloca-se ao longo de um trecho retilíneo a uma velocidade constante de 108 km/h. Um passageiro em repouso arremessa horizontalmente ao piso do vagão, de uma altura de 1 m, na mesma direção e sentido do deslocamento do trem, uma bola de borracha que atinge esse piso a uma distância de 5 m do ponto de arremesso.

O intervalo de tempo, em segundos, que a bola leva para atingir o piso é cerca de:
a) 0,05
b) 0,20
c) 0,45
d) 1,00

Gabarito:

Se a bola fosse arremessada na mesma direção, mas em sentido oposto ao do deslocamento do trem, a distância, em metros, entre o ponto em que a bola atinge o piso e o ponto de arremesso seria igual a:
a) 0
b) 5
c) 10
d) 15

Gabarito:

Acertei a questão, porém, estou com dúvida se o meu raciocínio está correto, no caso, a partir do fato de o passageiro ter arremessado a bola, aplicando um impulso, modificando a velocidade em que a bola se deslocará, podemos ignorar a velocidade do trem. Tal afirmativa está correta? Se sim, como isto se aplica na mudança de sentido do impulso e no fato da mudança percorrida no segundo caso ser a mesma?

Sim a velocidade do trem não vai interferir, pois o tempo de queda é o mesmo:

1) h = (1/2).g.t² ---> 1 = (1/2).10.t² ---> t² = 1/5 ---> t ~= 0,45 s

2) idem