Поскольку в условии задачи указана именно капля - то есть жидкая фаза воды, то прежде всего надо понять, что эта фаза существует только выше тройной точки - давление 611 паскалей и температуре 0.01 по Цельсию.
В стандартной модели атмосферы 611 паскалей - это примерно 34 км. Но температура там - около -40.
Линия раздела твердой и жидкой фаз идет практически вертикально (практически не зависит от температуры) и появление жидкой фазы становится возможным в атмосфере где-то в районе высоты 2.5 км.
Так что максимальная высота, с которой может упасть капля - примерно 2.5 км. Ну а в дальнейших расчетах можно даже не учитывать сопротивление воздуха
Тем более, что Земля большая, нагрета неравномерно - и, скажем, при падении на соответственно заранее подогретое место вполне можно добиться ее вскипания :)