ENUNCIADO. Hemos medido la arista de un cubo de madera con un metro de carpintero, obteniendo como resultado $\bar{\ell}_1=42 \; \text{mm}$. A continuación, la hemos medido con un pie de rey ( o calibre ), obteniendo esta otro resultado: $\bar{\ell}_2=42,3 \; \text{mm}$. ¿ En cuál de los dos resultados ( de medida ) hay mayor precisión ?.
SOLUCIÓN. Para determinar cuál de las dos mediciones es la más precisa, debemos fijarnos en los errores relativos: cuánto menor sea el error relativo, más precisa será la medida. Aunque no podamos calcular los errores relativos de cada una de las mediciones ( pues no conocemos el valor ideal de la magnitud que medimos ), calcularemos unas cotas de error relativo y las compararemos; la menor de ellas es la que corresponde a la medición más precisa.
Para el metro de carpintero, podemos tomar como cota de error absoluto $\Delta_1=1\;\text{mm}$. Veamos, ahora, una cota razonable de error relativo para dicha medición de la medición efectuada. Como el error relativo es $$e\overset{\text{def}}{=}\dfrac{E_1}{\ell_1} < \dfrac{\Delta_1}{\bar{\ell}_1-\Delta_1}$$ una cota del error relativo es $$\epsilon_1=\dfrac{\Delta_1}{\bar{\ell}_1-\Delta_1}$$ Poniendo los datos, encontramos $$\epsilon_1=\dfrac{1}{42-1}=\dfrac{1}{40}=0,025=2,5\,\%$$
Ahora, vamos a hacer lo mismo con la medición hecha con el pie de rey. Una cota de error absoluta viene dada por la unidad más pequeña del instrumento de medida, que es $0,05 \text{mm}$, luego $\Delta_2=0,05\;\text{mm}$. Así, razonando igual que antes, una cota razonable de error relativo para dicha medición es $$\epsilon_2=\dfrac{\Delta_2}{\bar{\ell}_2-\Delta_2}$$ y poniendo los datos, encontramos $$\epsilon_2=\dfrac{0,05}{42,3-0,05}=\dfrac{0,05}{42,25}\overset{\text{por exceso}}{\approx} 0,002=0,02\,\%$$
Como $\epsilon_2=0,02\,\% < \epsilon_1=2,5\,\%$, deducimos que la medición más precisa es la segunda ( la efectuada con el pie de rey ), cosa que, por otra parte, ya lo intuíamos, si bien ahora lo hemos demostrado. $\square$
martes, 19 de abril de 2016
jueves, 7 de abril de 2016
lunes, 4 de abril de 2016
Diferencia de longitud geográfica y diferencia horaria
ENUNCIADO. Considerar dos puntos, $A$ y $B$, sobre la superficie de la Tierra. Sus coordenadas de longitud son: $L_A=3^{\circ}\,50'\,\text{W}$ y $L_B=12^{\circ}\,40'\,\text{E}$, respectivamente. ¿ Qué hora (solar) es en $B$ cuando en $A$ son las $13:10:20$ horas ?.
SOLUCIÓN.
Teniendo en cuenta los signos de las longitudes ( positivo para un punto al este del meridiano cero, y negativo para un punto situado al oeste del mismo ): $L_A=-3^{\circ}\,50'$ ( por estar al oeste del meridiano cero ) y $L_B=+12^{\circ}\,40'$ ( por estar al este del meridiano cero ). Entonces, la diferencia de longitudes en valor absoluto es igual a $$\Delta\,L=\left|L_A-L_B\right|=\left|-3^{\circ}\,50'-(+12^{\circ}\,40')\right|=16^{\circ}\,30'=965'$$ Teniendo ahora en cuenta que la Tierra gira sobre su eje a razón de $15^{\circ}$ cada $1$ hora, esto es, de $15 \cdot 60 = 900'$ ( por comodidad de cálculo, expresamos esta cantidad en minutos de arco ) cada $1$ hora, la diferencia horaria, $\Delta\,t$, viene dada por la proporción $$\dfrac{\Delta\,t}{1}=\dfrac{965}{900}$$ y despejando $\Delta\,t$ obtenemos $\Delta\, t= \dfrac{965}{900}=1,07 \bar{2}\; \text{h} =1\,\text{h} \quad 4\;\text{min}\quad 20\; \text{s}$. Por tanto, la hora en $B$ es igual a la hora en $A$ más ( $B$ está al este de $A$ ) la diferencia horaria $\Delta\,t$, esto es, $$t_B=t_A+\Delta\,t=13:10:20+1:04:20=14:14:40\; \text{horas}$$
$\square$
SOLUCIÓN.
Teniendo en cuenta los signos de las longitudes ( positivo para un punto al este del meridiano cero, y negativo para un punto situado al oeste del mismo ): $L_A=-3^{\circ}\,50'$ ( por estar al oeste del meridiano cero ) y $L_B=+12^{\circ}\,40'$ ( por estar al este del meridiano cero ). Entonces, la diferencia de longitudes en valor absoluto es igual a $$\Delta\,L=\left|L_A-L_B\right|=\left|-3^{\circ}\,50'-(+12^{\circ}\,40')\right|=16^{\circ}\,30'=965'$$ Teniendo ahora en cuenta que la Tierra gira sobre su eje a razón de $15^{\circ}$ cada $1$ hora, esto es, de $15 \cdot 60 = 900'$ ( por comodidad de cálculo, expresamos esta cantidad en minutos de arco ) cada $1$ hora, la diferencia horaria, $\Delta\,t$, viene dada por la proporción $$\dfrac{\Delta\,t}{1}=\dfrac{965}{900}$$ y despejando $\Delta\,t$ obtenemos $\Delta\, t= \dfrac{965}{900}=1,07 \bar{2}\; \text{h} =1\,\text{h} \quad 4\;\text{min}\quad 20\; \text{s}$. Por tanto, la hora en $B$ es igual a la hora en $A$ más ( $B$ está al este de $A$ ) la diferencia horaria $\Delta\,t$, esto es, $$t_B=t_A+\Delta\,t=13:10:20+1:04:20=14:14:40\; \text{horas}$$
$\square$
Hallar la capacidad de una caja de embalaje que tiene forma de ...
ENUNCIADO. Sea una caja de embalaje hecha de cartón, que tiene forma de prisma recto de base rectangular, cuyas aristas desiguales miden: $2$, $3$ y $4$ decímetros, respectivamente. Se pide:
a) La longitud de la diagonal del prisma. ¿ Cabe en dicha caja de embalaje una varilla rígida de $l=54$ centímetros de longitud ?
b) La capacidad de dicha caja ( en litros )
c) El área del desarrollo plano de dicho embalaje
SOLUCIÓN.
a) Por el teorema de Pitágoras ( aplicado dos veces en los dos triángulos rectángulos que se forman al trazar la diagonal del prisma), podemos escribir $$d=2^2+3^2+4^2=29 \Rightarrow d=\sqrt{29}\;\text{dm} \approx 5,39 \; \text{dm}$$
$l=54\;\text{cm}=5,4\;\text{dm} > d \approx 5,39$ podemos afirmar que ésta no cabe en el embalaje ( aunque la intentemos poner en la dirección de la diagonal ).
b)
El volumen de la caja es igual a $2 \cdot 3 \cdot 4 = 24\;\text{dm}^3$, lo cual supone una capacidad de $24 \;\text{L}$
c)
El área del desarrollo plano es igual a la suma de los seis rectángulos ( iguales dos a dos ) de que consta el mismo: $2\cdot ( 2 \cdot 3 + 2 \cdot 4 + 3 \cdot 4 ) = 52\;\text{dm}^2$
$\square$
a) La longitud de la diagonal del prisma. ¿ Cabe en dicha caja de embalaje una varilla rígida de $l=54$ centímetros de longitud ?
b) La capacidad de dicha caja ( en litros )
c) El área del desarrollo plano de dicho embalaje
SOLUCIÓN.
a) Por el teorema de Pitágoras ( aplicado dos veces en los dos triángulos rectángulos que se forman al trazar la diagonal del prisma), podemos escribir $$d=2^2+3^2+4^2=29 \Rightarrow d=\sqrt{29}\;\text{dm} \approx 5,39 \; \text{dm}$$
$l=54\;\text{cm}=5,4\;\text{dm} > d \approx 5,39$ podemos afirmar que ésta no cabe en el embalaje ( aunque la intentemos poner en la dirección de la diagonal ).
b)
El volumen de la caja es igual a $2 \cdot 3 \cdot 4 = 24\;\text{dm}^3$, lo cual supone una capacidad de $24 \;\text{L}$
c)
El área del desarrollo plano es igual a la suma de los seis rectángulos ( iguales dos a dos ) de que consta el mismo: $2\cdot ( 2 \cdot 3 + 2 \cdot 4 + 3 \cdot 4 ) = 52\;\text{dm}^2$
$\square$
Hallar el volumen y el área lateral de un cono ...
ENUNCIADO. Considerar un cono de $4$ decímetros de altura y cuya base tiene un radio de $3$ decímetros. Se pide:
a) el volumen del cono
b) la longitud de la generatriz
c) el área lateral del cono
d) el área de la base ( circular ) del cono
SOLUCIÓN.
a)
El volumen del conom, $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h$, es igual a $$V=\dfrac{1}{3}\cdot\pi\cdot 3^2\cdot 4=12\,\pi\;\text{dm}^2$$
b)
Cortando el cono por un plano diametral vemos que en la sección obtenida se forma un triángulo rectángulo cuya hipotenusa es la generatriz del cono, de catetos el radio de la base y la altura del cono, luego podemos escribir $g^2=h^2+r^2$ ( teorema de Pitágoras ), y poniendo los datos, $$g^2=4^2+3^2=5^2 \Rightarrow g=5\; \text{dm}$$
c)
El área lateral ( del desarrollo del cono ) viene dada por el área del sector circular cuyo ángulo central es proporcional a la longitud de su arco, esto es, a la longitud de la circunferencia de la base, y como hemos visto en clase, es igual a $A_{\text{lateral}}=\pi\,r\,g$. Poniendo pues los datos, obtenemos $$A_{\text{lateral}}=\pi\cdot 5 \cdot 3 = 15 \,\pi \; \text{dm}^2$$
d)
El área de la base del cono, que es un círculo, es igual a $A_{\text{base}}=\pi\,r^2$; y, poniendo los datos, obtenemos $$A_{\text{base}}=\pi\cdot 3^2=9\,\pi\;\text{dm}^2$$
$\square$
a) el volumen del cono
b) la longitud de la generatriz
c) el área lateral del cono
d) el área de la base ( circular ) del cono
SOLUCIÓN.
a)
El volumen del conom, $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h$, es igual a $$V=\dfrac{1}{3}\cdot\pi\cdot 3^2\cdot 4=12\,\pi\;\text{dm}^2$$
b)
Cortando el cono por un plano diametral vemos que en la sección obtenida se forma un triángulo rectángulo cuya hipotenusa es la generatriz del cono, de catetos el radio de la base y la altura del cono, luego podemos escribir $g^2=h^2+r^2$ ( teorema de Pitágoras ), y poniendo los datos, $$g^2=4^2+3^2=5^2 \Rightarrow g=5\; \text{dm}$$
c)
El área lateral ( del desarrollo del cono ) viene dada por el área del sector circular cuyo ángulo central es proporcional a la longitud de su arco, esto es, a la longitud de la circunferencia de la base, y como hemos visto en clase, es igual a $A_{\text{lateral}}=\pi\,r\,g$. Poniendo pues los datos, obtenemos $$A_{\text{lateral}}=\pi\cdot 5 \cdot 3 = 15 \,\pi \; \text{dm}^2$$
d)
El área de la base del cono, que es un círculo, es igual a $A_{\text{base}}=\pi\,r^2$; y, poniendo los datos, obtenemos $$A_{\text{base}}=\pi\cdot 3^2=9\,\pi\;\text{dm}^2$$
$\square$
Homotecias: razón de las áreas y razón de los perímetros ...
ENUNCIADO. Hemos hecho una fotocopia ampliada de un cuadrado de $4\,\text{cm}^2$ de área, con un factor de ampliación del $150\,\%$ ( razón de homotecia igual a $1,5$ ). Se pide:
a) ¿ Cuánto mide el perímetro del cuadrado original ?
b) ¿ Cuánto mide el perímetro del cuadrado ampliado ?
c) ¿ Cuál es el valor de la razón aritmética entre el área del cuadrado ampliado y el área del cuadrado original ?
d) ¿ Cuánto mide el área del cuadrado ampliado
SOLUCIÓN.
a)
Llamemos $x$ al lado del cuadrado original, entonces el área es $x^2=4$, luego la longitud del lado es $x=\sqrt{4}=2\;\text{cm}$. Y, por tanto, el perímetro ( suma de las longitudes de los cuatro lados, que son iguales ) es $P=4\cdot 2 = 8\;\text{cm}$
b)
La razón aritmética entre el perímetro del cuadrado ampliado, $P'$, y el perímetro del cuadrado original, $P$, es igual a la razón de semejanza ( factor de ampliación ) entre los dos cuadrados, que es $r=1,5$, es decir, $$\dfrac{P'}{8}=1,5$$ por tanto $$P'=1,5 \cdot 8 = 12\; \text{cm}$$
c)
La razón aritmética entre las áreas, $\dfrac{A'}{A}$ ( siendo $A'$ el área del cuadrado ampliado y $A$ el área del cuadrado original ) es igual a la razón de semejanza al cuadrado $$\dfrac{A'}{A}=r^2$$ y como $r=1,5$, la razón pedida, $\dfrac{A'}{A}$, es igual a $1,5^2=2,25$
d)
El área del cuadrado ampliado es, por consiguiente, $A'=A\,r^2$, esto es $$A'=4 \cdot 2,25 = 9\;\text{cm}^2$$
$\square$
a) ¿ Cuánto mide el perímetro del cuadrado original ?
b) ¿ Cuánto mide el perímetro del cuadrado ampliado ?
c) ¿ Cuál es el valor de la razón aritmética entre el área del cuadrado ampliado y el área del cuadrado original ?
d) ¿ Cuánto mide el área del cuadrado ampliado
SOLUCIÓN.
a)
Llamemos $x$ al lado del cuadrado original, entonces el área es $x^2=4$, luego la longitud del lado es $x=\sqrt{4}=2\;\text{cm}$. Y, por tanto, el perímetro ( suma de las longitudes de los cuatro lados, que son iguales ) es $P=4\cdot 2 = 8\;\text{cm}$
b)
La razón aritmética entre el perímetro del cuadrado ampliado, $P'$, y el perímetro del cuadrado original, $P$, es igual a la razón de semejanza ( factor de ampliación ) entre los dos cuadrados, que es $r=1,5$, es decir, $$\dfrac{P'}{8}=1,5$$ por tanto $$P'=1,5 \cdot 8 = 12\; \text{cm}$$
c)
La razón aritmética entre las áreas, $\dfrac{A'}{A}$ ( siendo $A'$ el área del cuadrado ampliado y $A$ el área del cuadrado original ) es igual a la razón de semejanza al cuadrado $$\dfrac{A'}{A}=r^2$$ y como $r=1,5$, la razón pedida, $\dfrac{A'}{A}$, es igual a $1,5^2=2,25$
d)
El área del cuadrado ampliado es, por consiguiente, $A'=A\,r^2$, esto es $$A'=4 \cdot 2,25 = 9\;\text{cm}^2$$
$\square$
Construir el giro de un segmento ...
ENUNCIADO. Sea el segmento del plano cuyos extremos, $A$ y $B$, tienen las siguientes coordenadas: $A(0,0)$ y $B(-1,1)$. Construir (con regla, compás y transportador de ángulos) el giro de dicho segmento con las siguientes especificaciones: centro de giro $C(4,0)$; sentido del giro: el de las agujas del reloj; amplitud de giro: $90^{\circ}$. ¿ Cuáles son las coordenadas de los puntos extremos resultantes $A'$ y $B'$ ?.
SOLUCIÓN.
$\square$
SOLUCIÓN.
$\square$
Hallar la altura del árbol a partir de la sombra del mismo y de la sombra de otro árbol ...
ENUNCIADO. Dos árboles están plantados ( perpendicularmente al suelo ) en un claro del bosque cuyo suelo es horizontal. El pequeño mide $4$ metros y del más alto desconocemos su altura. En un cierto momento del día ( que es soleado ) medimos las longitudes de las sombras: la que da el pequeño es de $5$ metros, y la que da el más alto es de $15$ metros. Calcular la altura del árbol más alto.
SOLUCIÓN. Dibujando los árboles y sus respectivas sombras, se forman dos triángulos semejantes, ya que los rayos de sol pueden considerarse paralelos. Entonces, llamando $h$ a la altura pedida, por el teorema de Tales podemos escribir $$\dfrac{h}{4}=\dfrac{15}{5}$$ y despejando $$h=\dfrac{4 \cdot 15}{5}=12\;\text{m}$$
$\square$
SOLUCIÓN. Dibujando los árboles y sus respectivas sombras, se forman dos triángulos semejantes, ya que los rayos de sol pueden considerarse paralelos. Entonces, llamando $h$ a la altura pedida, por el teorema de Tales podemos escribir $$\dfrac{h}{4}=\dfrac{15}{5}$$ y despejando $$h=\dfrac{4 \cdot 15}{5}=12\;\text{m}$$
$\square$
miércoles, 16 de marzo de 2016
domingo, 13 de marzo de 2016
Diferencia horaria
ENUNCIADO. Considerar dos puntos, $A$ y $B$, sobre la superficie de la Tierra. Sus coordenadas de longitud son: $L_A=4^{\circ}\,20'\,\text{E}$ y $L_B=24^{\circ}\,50'\,\text{W}$, respectivamente. ¿ Qué hora (solar) es en $B$ cuando la hora en $A$ es $18:30:00$ horas ?.
SOLUCIÓN.
Teniendo en cuenta los signos de las longitudes ( positivo para un punto al este del meridiano cero, y negativa para un punto situado al oeste del mismo ): $L_A=+4^{\circ}\,20'$ ( por estar al este del meridiano cero ) y $L_B=-24^{\circ}\,50'$ ( por estar al oeste del meridiano cero ). Entonces, la diferencia de longitudes en valor absoluto es igual a $$\Delta\,L=\left|L_A-L_B\right|=\left|+4^{\circ}\,20'-(-24^{\circ}\,50')\right|=29^{\circ}\,10'=1750'$$ Teniendo ahora en cuenta que la Tierra gira sobre su eje a razón de $15^{\circ}$ cada $1$ hora, esto es, de $15 \cdot 60 = 900'$ cada $1$ hora, la diferencia horaria, $\Delta\,t$, viene dada por la proporción $$\dfrac{\Delta\,t}{1}=\dfrac{1750}{900}$$ y despejando $\Delta\,t$ obtenemos $\Delta\, t= \dfrac{1750}{900}=1\;\text{h}\quad 56\;\text{min}\quad 40\; \text{s}$. Por tanto, la hora en $B$ es igual a la hora en $A$ menos ( $B$ está al oeste de $A$ ) la diferencia horaria $\Delta\,t$, esto es, $$t_B=t_A-\Delta\,t=18:30:00-1:56:40=16:33:20$$
$\square$
SOLUCIÓN.
Teniendo en cuenta los signos de las longitudes ( positivo para un punto al este del meridiano cero, y negativa para un punto situado al oeste del mismo ): $L_A=+4^{\circ}\,20'$ ( por estar al este del meridiano cero ) y $L_B=-24^{\circ}\,50'$ ( por estar al oeste del meridiano cero ). Entonces, la diferencia de longitudes en valor absoluto es igual a $$\Delta\,L=\left|L_A-L_B\right|=\left|+4^{\circ}\,20'-(-24^{\circ}\,50')\right|=29^{\circ}\,10'=1750'$$ Teniendo ahora en cuenta que la Tierra gira sobre su eje a razón de $15^{\circ}$ cada $1$ hora, esto es, de $15 \cdot 60 = 900'$ cada $1$ hora, la diferencia horaria, $\Delta\,t$, viene dada por la proporción $$\dfrac{\Delta\,t}{1}=\dfrac{1750}{900}$$ y despejando $\Delta\,t$ obtenemos $\Delta\, t= \dfrac{1750}{900}=1\;\text{h}\quad 56\;\text{min}\quad 40\; \text{s}$. Por tanto, la hora en $B$ es igual a la hora en $A$ menos ( $B$ está al oeste de $A$ ) la diferencia horaria $\Delta\,t$, esto es, $$t_B=t_A-\Delta\,t=18:30:00-1:56:40=16:33:20$$
$\square$
Prisma recto de base rectangular
ENUNCIADO. Sea una caja de embalaje hecha de cartón, que tiene forma de prisma recto de base rectangular, cuyas aristas desiguales miden: $1$, $2$ y $3$ decímetros, respectivamente. Se pide:
a) La longitud de la diagonal del prisma
b) La capacidad de dicha caja ( en litros )
c) El área del desarrollo plano de dicho embalaje
SOLUCIÓN.
a) Aplicando el teorema de Pitágoras dos veces ( cada una en el correspondiente triángulo rectángulo ), obtenemos la longitud de la diagonal: $d=\sqrt{1^2+2^2+3^2}=\sqrt{14}\; \text{dm}$
b) El volumen de la caja ( que tiene forma de prisma recto de base rectangular ) es igual a $V=1\cdot 2 \cdot 3 = 6 \; \text{dm}^3$. Luego, tiendo en cuenta la equivalencia $1\; \text{L} = 1 \; \text{dm}^3$, la capacidad de la caja es de $6 \; \text{L}$
c) El desarrollo plano está formado por seis rectángulos ( iguales dos a dos ), cuyos lados tienen como longitudes las de las aristas del prisma, así $$A=2\,(2\cdot 3+ 2 \cdot 1 + 3 \cdot 1 )=22 \; \text{dm}^2$$
$\square$
a) La longitud de la diagonal del prisma
b) La capacidad de dicha caja ( en litros )
c) El área del desarrollo plano de dicho embalaje
SOLUCIÓN.
a) Aplicando el teorema de Pitágoras dos veces ( cada una en el correspondiente triángulo rectángulo ), obtenemos la longitud de la diagonal: $d=\sqrt{1^2+2^2+3^2}=\sqrt{14}\; \text{dm}$
b) El volumen de la caja ( que tiene forma de prisma recto de base rectangular ) es igual a $V=1\cdot 2 \cdot 3 = 6 \; \text{dm}^3$. Luego, tiendo en cuenta la equivalencia $1\; \text{L} = 1 \; \text{dm}^3$, la capacidad de la caja es de $6 \; \text{L}$
c) El desarrollo plano está formado por seis rectángulos ( iguales dos a dos ), cuyos lados tienen como longitudes las de las aristas del prisma, así $$A=2\,(2\cdot 3+ 2 \cdot 1 + 3 \cdot 1 )=22 \; \text{dm}^2$$
$\square$
Cono
ENUNCIADO. Considerar un cono de $8$ decímetros de altura y cuya base tiene un radio de $6$ decímetros. Se pide:
a) la longitud de la generatriz
b) el volumen del cono
c) el área lateral
d) el área de la base
SOLUCIÓN.
a) Tomando una generatriz, podemos configurar un triángulo rectángulo, con la altura del cono y el radio de extremos el pie de la altura y el pie de la generatriz; entonces, por el teorema de Pitágoras, $g=\sqrt{h^2+r^2}$, y, con los datos del problema, $g=\sqrt{8^2+6^2}=10\; \text{cm}$
b) El volumen del cono viene dado por $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h=\dfrac{1}{3}\cdot \pi\cdot 6^2 \cdot 8 = 96\,\pi \; \text{cm}^3$
c) El área lateral del cono ( del desarrollo plano de la misma es un sector circular de radio $g$ y ángulo proporcional a la longitud de su arco ) viene dado por $A_{\text{lateral}}=\pi\,r\,g=\pi \cdot 6 \cdot 10 = 60\,\pi \; \text{cm}^2$
d) El área de la base del cono ( de base circular ) viene dada por $A_{\text{base}}=\pi\,r^2=\pi\cdot 6^2 = 36\,\pi \; \text{cm}^2$
$\square$
a) la longitud de la generatriz
b) el volumen del cono
c) el área lateral
d) el área de la base
SOLUCIÓN.
a) Tomando una generatriz, podemos configurar un triángulo rectángulo, con la altura del cono y el radio de extremos el pie de la altura y el pie de la generatriz; entonces, por el teorema de Pitágoras, $g=\sqrt{h^2+r^2}$, y, con los datos del problema, $g=\sqrt{8^2+6^2}=10\; \text{cm}$
b) El volumen del cono viene dado por $V=\dfrac{1}{3}\,\pi\,r^2\,h=\dfrac{1}{3}\cdot \pi\cdot 6^2 \cdot 8 = 96\,\pi \; \text{cm}^3$
c) El área lateral del cono ( del desarrollo plano de la misma es un sector circular de radio $g$ y ángulo proporcional a la longitud de su arco ) viene dado por $A_{\text{lateral}}=\pi\,r\,g=\pi \cdot 6 \cdot 10 = 60\,\pi \; \text{cm}^2$
d) El área de la base del cono ( de base circular ) viene dada por $A_{\text{base}}=\pi\,r^2=\pi\cdot 6^2 = 36\,\pi \; \text{cm}^2$
$\square$
Hemos hecho una fotocopia ampliada ...
ENUNCIADO. Hemos hecho una fotocopia ampliada de un rectángulo de $6\,\text{cm}^2$, con un factor de ampliación del $250\,\%$ ( razón de homotecia igual a $2,5$ ). Se pide:
a) Si el perímetro del rectángulo original es igual a $10\,\text{cm}$, ¿ cuál es el perímetro del rectángulo ampliado ?
b) ¿ Cuál es la razón aritmética entre el área del rectángulo ampliado y el área del rectángulo original ?
c) Calcular el área del rectángulo de la fotocopia ampliada
SOLUCIÓN.
a) La homotecia nos da una imagen semejante al rectángulo original. Sea $P'$ el perímetro de la imagen ( fotocopia ) y $P$ el del rectángulo original, entonces la razón de la homotecia ( que es la de la semejanza ) es igual a $r=\dfrac{P'}{P}$, esto es, $2,5=\dfrac{P'}{10}$; de donde, despejando $P'$, obtenemos $P'=2,5 \cdot 10 = 25 \; \text{cm}$
b) La razón aritmética entre las áreas, $A$ y $A'$, de las figuras objeto e imagen, que son semejantes ( por la homotecia ), es igual al cuadrado de la razón de semejanza: $r^2=2,5^2=6,25$
c) Por lo dicho en el apartado anterior, $r^2=\dfrac{A'}{A}$, lugo $6,25=\dfrac{A'}{6}$, con lo cual $A'=6\cdot 6,25 = 37,5 \; \text{cm}^2$
$\square$
a) Si el perímetro del rectángulo original es igual a $10\,\text{cm}$, ¿ cuál es el perímetro del rectángulo ampliado ?
b) ¿ Cuál es la razón aritmética entre el área del rectángulo ampliado y el área del rectángulo original ?
c) Calcular el área del rectángulo de la fotocopia ampliada
SOLUCIÓN.
a) La homotecia nos da una imagen semejante al rectángulo original. Sea $P'$ el perímetro de la imagen ( fotocopia ) y $P$ el del rectángulo original, entonces la razón de la homotecia ( que es la de la semejanza ) es igual a $r=\dfrac{P'}{P}$, esto es, $2,5=\dfrac{P'}{10}$; de donde, despejando $P'$, obtenemos $P'=2,5 \cdot 10 = 25 \; \text{cm}$
b) La razón aritmética entre las áreas, $A$ y $A'$, de las figuras objeto e imagen, que son semejantes ( por la homotecia ), es igual al cuadrado de la razón de semejanza: $r^2=2,5^2=6,25$
c) Por lo dicho en el apartado anterior, $r^2=\dfrac{A'}{A}$, lugo $6,25=\dfrac{A'}{6}$, con lo cual $A'=6\cdot 6,25 = 37,5 \; \text{cm}^2$
$\square$
Aplicar un giro al segmento ...
ENUNCIADO. Sea el segmento del plano cuyos extremos, $A$ y $B$, tienen las siguientes coordenadas: $A(0,0)$ y $B(1,1)$. Construir (con regla, compás y transportador de ángulos) el giro de dicho segmento con las siguientes especificaciones: centro de giro $C(3,0)$; sentido del giro: el de las agujas del reloj; amplitud de giro: $90^{\circ}$. ¿ Cuáles son las coordenadas de los puntos extremos resultantes $A'$ y $B'$ ?.
SOLUCIÓN.
Del gráfico, vemos que las coordenadas de los puntos resultantes del giro son $A'(3,3)$ y $B'(4,2)$
$\square$
SOLUCIÓN.
Del gráfico, vemos que las coordenadas de los puntos resultantes del giro son $A'(3,3)$ y $B'(4,2)$
$\square$
Medidas indirectas
ENUNCIADO. En un llano del parque y en un día soleado, medimos la longitud de la sombra que da una farola y, a la vez, un ayudante mide la longitud de la sombra que da una persona cuya estatura es de $170$ centímetros. La longitud de la sombra de la farola ha resultado ser de $10$ metros; y, la longitud de la sombra de la persona ( que está de pie ), de $190$ centímetros. Con estos datos, calcular la altura de la farola.
SOLUCIÓN.
La sombras del árbol ( junto con el segmento que representa su altura, y el segmento oblicuo sobre la recta que pasa por el extremo de la sombra y el extremo superior del árbol ) y del bastón ( junto con el segmento que representa su altura, y el segmento oblicuo sobre la recta que pasa por el extremo de la sombra y el extremo superior del palo ), a la misma hora del día, conforman un dos triángulos semejantes; entonces, llamando $x$ a la altura del árbol, por el teorema de Tales podemos escribir $$\dfrac{x}{1000}=\dfrac{170}{190}$$ donde los datos vienen expresados en centímetros. Despejando $x$ obtenemos $$x=\dfrac{17 \cdot 1000}{19} \approx 895 \; \text{cm}$$. $\square$
SOLUCIÓN.
La sombras del árbol ( junto con el segmento que representa su altura, y el segmento oblicuo sobre la recta que pasa por el extremo de la sombra y el extremo superior del árbol ) y del bastón ( junto con el segmento que representa su altura, y el segmento oblicuo sobre la recta que pasa por el extremo de la sombra y el extremo superior del palo ), a la misma hora del día, conforman un dos triángulos semejantes; entonces, llamando $x$ a la altura del árbol, por el teorema de Tales podemos escribir $$\dfrac{x}{1000}=\dfrac{170}{190}$$ donde los datos vienen expresados en centímetros. Despejando $x$ obtenemos $$x=\dfrac{17 \cdot 1000}{19} \approx 895 \; \text{cm}$$. $\square$
jueves, 3 de marzo de 2016
martes, 23 de febrero de 2016
domingo, 14 de febrero de 2016
Situación de un número racional en la recta numérica
Semejanza
ENUNCIADO. Sea un cuadrado de $4$ centímetros de lado. Considerar, ahora, otro cuadrado que sea semejante al primero y que tenga $12$ centímetros de lado. ¿ Cuál es la razón de semejanza del segundo con respecto del primero ? ¿ Cuál es la razón entre las áreas del mayor y del menor ?.
SOLUCIÓN. La razón de semejanza es $k=\dfrac{12}{4}=3$, y la razón entre las áreas es $k^2$, esto es, $3^2=9$
$\square$
SOLUCIÓN. La razón de semejanza es $k=\dfrac{12}{4}=3$, y la razón entre las áreas es $k^2$, esto es, $3^2=9$
$\square$
Construir la homotecia con centro en el punto ...
ENUNCIADO. Construir una homotecia de razón $2:1$ del triángulo cuyos vértices son $A(-1,0)$, $B(0,1)$ y $C(1,0)$.
Sugerencia: Tomar como centro de la homotecia el punto $O(0,0)$
SOLUCIÓN.
Sugerencia: Tomar como centro de la homotecia el punto $O(0,0)$
SOLUCIÓN.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)