O trem, o observador dentro do trem e o objeto se deslocam ambos a mesma velocidade. Quando o objeto se desprende do teto do trem, e como não há variação da distância horizontal entre o objeto e o observador, já que estão na mesma velocidade constante de 80km/h, então para este observador o objeto cairá em queda livre e verticalmente para baixo.Qualquer dúvida é só perguntar.