Questão de física 1 (queda livre). Alguém sabe resolver?

É ai Joanna, tudo bem?

       aki, para resolver esse problema, primeiramente montaremos a equação horária da posição desse corpo em queda livre.

pelo exerccício temos que quando o saco de areia cai ele estava viajando junto com um balão com uma velocidade V0, sendo a aceleração que o corpo recebe g apartir do momento que inicia a queda, como ele caiu do balão ele ja tinha uma altura inicial Y0 logo temos que:

Y = Y0 + v0*t + (g/2)*T^2

sabendo que a queda demora um t0 = 8s , e neste momento Y=0, e ainda substituindo os dados do problema, temos que:

0 = Y0 +(13m/s)*(8s)-(10m/s*s)*(8s*8s)/2

0 = Y0 + 104m -320m

0 = Y0 - 216m

Y0 =216m

logo

Y = 216m + 13(m/s)*t -5(m/s*s)*t^2 (função oraria do movimento do saco de areia) (1)

sabemos que na altura máxima teremos a velocidade igual a zero ,pois, nesse ponto, a saco de areia para e começa a cair. logo pela função horaria da velocidade desse movimento(que é a derivada desse movimento) temos que:

0 =13(m/s) -10(m/s*s)*t

-13(m/s) =-10(m/s*s)*t

t=-13(m/s)/-10(m/s*s)

t=(13/10)s (momento da altura maxima) (2)

assim substituindo (2) em (1) temos q

Y(max) =  216m + 13(m/s)*(13/10)s -5(m/s*s)*(13s/10)^2

Y(max) =  216m + 169m/10  - 169m/20

Y(max) =224,45 m

logo Resposta de a) 224,45m

ja ja na questão b) e apenas subistituir t=5s em (1):

Y(5s) = 216m + 13(m/s)*5s -5(m/s*s)*25s*s

Y(5s) =216m +65m -125m

Y(5s) =156m

logo a resposta de b) e Y(5s) =156m.

Obrigada!!

Mas, nessa parte aqui:

sabendo que a queda demora um t0 = 8s , e neste momento Y=0, e ainda substituindo os dados do problema, temos que:

0 = Y0 +(13m/s)*(8s)-(10m/s*s)*(8s*8s)/2

0 = Y0 + 104m -320m

0 = Y0 - 216m

Y0 =216m

Porque a gravidade fica negativa se o saco de areia está caindo?

Joanna, isso ocorre por que escolhi o referencial positivo para cima, veja bem: Quado eu escolho o referencial positivo para cima, todos os vetores que apontam para cima(como a posição inicial, e a velocidade) serão positvos. Entretanto, aqueles vetores q apantam para baixo (no caso a gravidade) ficaram negativos. sendo assim, respeitando o referencial escolhido dentro das posibilidades do problema, obtivemos esse resultado.