Establece un sistema de referencia con eje OY vertical con sentido positivo hacia arriba, con origen de coordenadas a nivel del suelo, y con instante inicial: ti = 0 correspondiente al inicio de la caída del móvil, y observa que consideramos que el módulo de la aceleración gravitatoria terrestre es constante.
Luego, tienes los datos iniciales:
yi = 300 m (posición inicial), vi = 0 (rapidez inicial), a = -g = -9,8 m/s2 (aceleración);
luego, planteas las expresiones de las funciones posición y velocidad de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado, y queda:
y(t) = yi + vi*t + (1/2)*a*t2,
v(t) = vi + a*t;
luego, reemplazas datos iniciales, cancelas términos nulos, resuelves coeficientes, y queda:
y(t) = 300 - 4,9*t2 (1),
v(t) = -9,8*t (2).
A)
Tienes el instante en estudio: t = 3 s, por lo que evalúas la expresión de la función posición para dicho instante, y queda:
y(3) = 300 - 4,9*(3)2 = 300 - 44,1 = 255,9 m, que es la posición del móvil en el instante en estudio;
luego, planteas la expresión del módulo del desplazamiento del móvil entre el instante inicial y el instante en estudio, y queda:
Δy = |y(3) - yi| = |255,9 - 300| = |-44,1| = 44,1 m, que es la distancia recorrida por el móvil desde el instante inicial hasta el instante en estudio.
B)
Observa que tienes que el móvil se ha desplazado cien metros desde el instante inicial, por lo que tienes que su posición en estudio es: y(t) = 300 - 100 = 200 m;
luego, reemplazas este valor en la ecuación de posición señalada (1), y queda:
200 = 300 - 4,9*t2, sumas y restas 200 en ambos miembros, y queda:
4,9*t2 = 100, divides en ambos miembros por 4,9, y queda:
t2 ≅ 20,408, extraes raíz cuadrada positiva en ambos miembros, y queda:
t ≅ 4,518 s, que es el instante en el cuál el móvil alcanza la posición en estudio;
luego, evalúas la expresión de la función velocidad para este instante, y queda:
v(4,518) ≅ -9,8*4,518 ≅ -44,272 m, y observa que el signo negativo te indica que el móvil se está desplazando hacia abajo.
C)
Observa que tienes la velocidad en estudio (ten en cuenta que su sentido es hacia abajo): v(t) = 25 m/s;
luego, reemplazas este valor en la expresión de la función velocidad señalada (2), y queda:
-25 = -9,8*t, aquí divides por -9,8 en ambos miembros, y luego despejas:
t ≅ 2,551 s, que es el instante en el cuál el móvil alcanza la velocidad en estudio.
Espero haberte ayudado.