Como resuelvo el problema planteado de Física?

Un paracaidista se deja caer desde cierta altura, durante 2 segundos cae libremente, luego abre su paracaídas, con lo cual desciende con velocidad constante durante 15 segundos y cuando se encontraba a 90 m de altura, maniobrando el paracaídas, empieza a disminuir su velocidad en forma constante hasta llegar al suelo con una velocidad de 4 m/s. Considerar g=10 m/s^2.

Se pide:

Gráfico de aceleraciones en función al tiempo, indicando el tiempo total del movimiento.

Respuesta
1

Similar al otro ejercicio, pero voy a hacerlo esta vez

Voy a tomar el suelo como cero en mi sistema de referencia y tomar la aceleración hacia abajo negativa(la gravedad).

El primer movimiento es acelerado, tomamos su velocidad inicial=0

$$\begin{align}&a=-10=\frac{v_f-v_o}{t}\\&t=2\\&v_f=-20 \frac{m}{s}\end{align}$$

Esa es la velocidad que tiene cuando abre el paracaídas, su aceleracion es cero 

Como solo nos piden la gráfica de la aceleración frente al tiempo y el tiempo total no necesitamos nada de aquí.

Cuando se encuentra a 90 m de altura empieza a maniobrar y a frenar, como dice que esta frenando tiene que ser una aceleración opuesta a la de la gravedad (por lo que tiene que ser positiva). La velocidad inicial es la misma que la del movimiento anterior.

Necesitamos la aceleración y el tiempo

$$\begin{align}&y=y_o+v_ot+\frac{1}{2}at^2\\&y_o=90\\&y=0\\&\\&0=90-20t+\frac{1}{2}at^2 \ (i)\\&\\&a=\frac{v_f-vo}{t}\\&vf=-4\\&vo=-20frac{m}{s}\\&\text{Tomo la velocidad final negativa aunque en el enunciado la coloque positiva}\\&\text{porque estoy asumiendo que todo lo que va hacia abajo es negativo}\\&a=\frac{16}{t} \ (ii)\\&\text{Sust el valor de a en i}\\&0=90-20t+\frac{1}{2}\frac{16}{t}t^2\\&-90=-20t+8t\\&-12t=-90\\&t=7.5s\\&\\&\text{Sust el valor del tiempo en ii}\\&a=\frac{16}{7.5}=2.13 \frac{m}{s^2}\\&\\&\end{align}$$

En nuestra grafica tendriamos de t=0 a t=2 una linea horizontal en a=-10. Luego de t=2 a t=2+15=17 una linea horizontal en a=0, y luego de t=17 a t=17+7.5=24.5 tendremos una linea horizontal en a=2.13

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