Yaser
Paso a paso, por favor. Gracias.
Vamos con una orientación.
Observa nuestra figura, en la que tienes representadas las situaciones en estudio, con las referencias;
F: punto donde está ubicado el foco,
A: punto de referencia indicado en tu enunciado, y primera ubicación del niño,
B: segunda ubicación del niño,
E: base de la pared del edificio,
M: extremo superior inicial de la sombra del niño, cuando se encuentra en el punto A,
N: extremo superior final de la sombra del niño, cuando se encuentra en el punto B,
z: distancia que ha descendido la sombra,
AR: segmento que representa al niño cuando se encuentra en el punto A,
AT: segmento que representa al niño cuando se encuentra en el punto B.
Observa que tienes en tu enunciado que el niño se desplaza con rapidez: |v| = 2,5 m/s, y que su demora para desplazarse desde el punto A hasta el punto B es: Δt = 2 s, por lo que planteas la distancia recorrida por el niño, y queda: dAB = (2,5 m/s)*(2 s) = 5 m, que es la longitud que hemos indicado en nuestra figura para el segmento AB.
Luego, vamos con un desarrollo por etapas.
1°)
Considera el triángulo rectángulo FAR, y observa que puedes plantear la ecuación trigonométrica:
tanα = AR/FA = (1,5 m)/(5 m) = 0,3 (1).
2°)
Considera el triángulo rectángulo FBT, y observa que puedes plantear la ecuación trigonométrica:
tanβ = BT/FB = (1,5 m)/(10 m) = 0,15 (2).
3°)
Considera el triángulo rectángulo FEM, y observa que puedes plantear la ecuación trigonométrica:
tanα = EM/FE,
aquí reemplazas el valor de la longitud del segmento FE, y queda:
tanα = EM/(20 m),
aquí reemplazas el valor señalado (1), y queda:
0,3 = EM/(20 m),
y de aquí despejas:
EM = 0,3*(20 m) = 6 m (3),
que es la altura del punto más alto de la sombra, cuando el niño se encuentra en el punto A.
4°)
Considera el triángulo rectángulo FEM, y observa que puedes plantear la ecuación trigonométrica:
tanβ = EN/FE,
aquí reemplazas el valor de la longitud del segmento FE, y queda:
tanβ = EN/(20 m),
aquí reemplazas el valor señalado (2), y queda:
0,15 = EM/(20 m),
y de aquí despejas:
EN = 0,15*(20 m) = 3 m (4),
que es la altura del punto más alto de la sombra, cuando el niño se encuentra en el punto B.
5°)
Planteas la expresión de la altura descendida por la sombra, como la resta de las dos últimas alturas que tienes calculadas, y queda:
z = EM - EN,
aquí reemplazas los valores señalados (3) (4), resuelves, y queda:
z = (6 m) - (3 m) = 3 m.
6°)
Planteas la expresión de la rapidez media de la sombra, como la división de la distancia que ha descendido entre el intervalo de tiempo, y queda:
|vS| = (3 m)/(2 s) = 1,5 m/s.
Espero haberte ayudado.