м, длину поезда l, скорость нашего поезда 
м/с, скорость второго поезда 
, время проезда через туннель 
сек, а скорость проезда мимо поезда 
сек. Тогда 
, оттуда 
м. Теперь второй случай, поезд мимо поезда 
, 
м/с. Второй поезд ехал со скорость 10 метров в секунду.
пусть h - максимальная высота подъема при стрельбе вертикально
1) из кинематики имеем: Sy = H = (V(y)^2 - V0(y)^2) / -2g
ясно, что при максимальной высоте подъема конечная скорость V равна нулю:
H = V0(y)^2 / 2g = V0^2 sin^2 α / 2g
2) пренебрегая сопротивлением воздуха, запишем закон сохранения энергии (можно и аналогично первому действию вывести формулу, но так веселее):
m V0^2 / 2 = m g h,
h = V0^2 / 2g
3) видно, что h > H. чтобы узнать, во сколько раз h больше H, разделим первую величину на вторую:
h / H = (V0^2 / 2g) * (2g / V0^2 sin^2 α) = 1 / sin^2 α = 4 / 2 = 2.