Números Reales
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Números Mixtos en la Práctica

En esta sección, aprenderás a aplicar las propiedades de la multiplicación y la división para resolver problemas de la vida diaria que tienen números racionales.

Digamos que tienes un jarro con centavos y tomas un puñado que equivale a \frac{1}{10} del total. Luego, tu amiga Zoey toma un puñado que equivale a \frac{2}{9} de la cantidad que queda en el jarro. ¿Qué fracción de la cantidad total toma Zoey? Una vez que completes esta sección, serás capaz de resolver problemas de la vida diaria como el anterior.

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CK-12 Foundation: 0207S Real-World Multiplication and Division (H264)

*Este video solo está disponible en inglés

Orientación

Utilizando las habilidades que aprendiste en las últimas dos secciones, ya estás listo para resolver problemas de la vida diaria.

Ejemplo A

En el laboratorio de química hay una botella que contiene dos litros de peróxido de hidrogeno al 15% (H_2 O_2) . John remueve un quinto de lo que hay en la botella y lo pone en un vaso precipitado. Él mide la cantidad de H_2 O_2 añade dos veces la cantidad de agua en el vaso precipitado. Calcula las siguientes medidas.

a) La cantidad de H_2 O_2 que queda en la botella.

b) La cantidad de H_2 O_2 diluido en el vaso precipitado.

c) La concentración de H_2 O_2 en el vaso precipitado.

Solución

a) Para determinar la cantidad de H_2 O_2 que queda en la botella, primero debemos saber la cantidad que fue tomada de la botella. La cantidad fue de una botella de 2 litro \frac{1}{5} de una botella de 2 litro. \frac{1}{5} de 2 es \frac{2}{5} .

La cantidad que queda en la botella 2 - \frac{2}{5} , o \frac{10}{5} - \frac{2}{5} = \frac{8}{5} litros (o 1,6 litros).

Quedan 1,6 litros en la botella.

b) Determinamos que la cantidad de la solución de H_2 O_2 al 15% que se tomó fue \frac{2}{5} litros. La cantidad de agua que se añade es el doble de la cantidad de la solución de al 15% o \frac{4}{5} litros. Por lo que, la cantidad total de la solución que hay en el vaso precipitado es \frac{2}{5} + \frac{4}{5} = \frac{6}{5} litros o 1,2 litros.

Hay 1,2 litros de H_2 O_2 diluido en el vaso precipitado.

c) Podemos calcular la nueva concentración de H_2 O_2 .

John comenzó \frac{2}{5} litros de la solución de H_2 O_2 al 15%, por lo que la cantidad de puro H_2 O_2 es 15% \frac{2}{5} litros o 0.15 \times 0.40 = 0.06 litros.

Luego de añadir el agua, hay 1,2 litros de la solución en el vaso precipitado, por lo que la cantidad de la concentración de H_2 O_2 es \frac{0.06}{1.2} = \frac{1}{20} o 0,05. Para tener la respuesta en porcentaje debemos multiplicar 0.05 por 100, por lo que el vaso precipitado contiene 5% de H_2 O_2 .

Ejemplo B

Anne tiene una barra de chocolate y le ofrece a Bill un trozo. Rápidamente, Bill toma \frac{1}{4} de la barra y se la come. Otra amiga, Cindy, toma \frac{1}{3} de lo que queda. Anne parte lo que queda en dos trozos iguales, los que comparte con su amiga Dora. ¿Cuál es la cantidad de chocolate que cada uno de ellos tomó?

Primero, veamos de una forma visual el problema.

Anne comienza con una barra entera de chocolate.

Bill toma \frac{1}{4} de la barra.

Cindy toma \frac{1}{3} de lo que queda.

Dora recibe la mitad de lo que queda.

Podemos ver que la barra se reparte en cuatro trozos, los cuales son del mismo tamaño, por lo que cada persona recibe la misma cantidad de chocolate.

Solución

Cada persona recibe exactamente \frac{1}{4} de la barra de chocolate.

También podemos resolver este problema utilizando números racionales. Podemos ver la cantidad de chocolate que queda luego de que cada persona toma un trozo. Recuerda, cuando leemos una fracción que está seguida por de en el problema, significa que debemos multiplicar por esa fracción.

Comenzamos con 1 barra. Luego, Bill toma \frac{1}{4} de esta, por lo que hay 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4} de la barra.

Cindy toma \frac{1}{3} de lo que queda o \frac{1}{3} \cdot \frac{3}{4} = \frac{1}{4} de la barra entera. Por lo que queda \frac{3}{4} - \frac{1}{4} = \frac{2}{4} , o \frac{1}{2} de la barra.

La mitad de la barra se reparte entre Anne y Dora, así cada una de ellas recibe la mitad de la mitad de la barra: \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{4} .

Cada persona recibe exactamente \frac{1}{4} de la barra de chocolate.

Extensión: Si cada persona recibe 3 onzas, ¿cuánto pesa la barra entera?

Ejemplo C

La segunda ley de Newton (F = ma) elaciona a la fuerza que se aplica a un cuerpo (en Newtons) (F) , la masa de un cuerpo en kilogramos (m) y la aceleración en metros por segundo cuadrados (a) . Calcula la aceleración si una fuerza de 7\frac{1}{3} Newtons se aplica a una masa de \frac{1}{5} kg .

Solución

Primero, debemos ordenar nuestra ecuación para aislar la aceleración, a . Si F = ma , dividir ambos lados por m nos da a = \frac{F}{m} . Luego, sustituimos las variables de F y m por los valores que tenemos:

a = \frac{7 \frac{1}{3}}{\frac{1}{5}} = \frac{22}{3} \div \frac{1}{5} = \frac{22}{3} \times \frac{5}{1} = \frac{110}{3}

La aceleración es 36 \frac{2}{3} \ m/s^2 .

Mira este video si necesitas ayuda con los ejemplos anteriores.

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CK-12 Foundation: Solving Real-World Problems Using Multiplication and Division

*Este video solo está disponible en inglés

Vocabulario

Cuando multiplicas una expresión por -1, recuerda multiplicar toda la expresión por -1.

Para multiplicar fracciones, multiplica los numeradores y multiplica los denominadores (por separado): \frac{a}{b} \cdot \frac{c}{d} = \frac{ac}{bd}

Las propiedades de la multiplicación son:

  • • Propiedad conmutativa: Cuando multiplicas dos números, el resultado es el mismo independientemente del orden en que los números estén. Ejemplo: 2 \cdot 3 = 3 \cdot 2
  • Propiedad asociativa: Cuando se multiplican tres o más números, el resultado es el mismo independientemente del orden en que estén los números. Ejemplo:  2 \cdot (3 \cdot 4) = (2 \cdot 3) \cdot 4
  • Elemento neutro: La multiplicación de cualquier número y uno da como resultado el primer número. Ejemplo: 2 \cdot 1 = 2
  • Propiedad Distributiva: La multiplicación de un número y la suma de dos números es igual al primer número por el segundo número más el primer número por el tercer número. Ejemplo: 4(2 + 3) = 4(2) + 4(3)

El inverso multiplicativo de un número es el número que produce 1 cuando se multiplica por el número original. El inverso multiplicativo de x es el recíproco \frac{1}{x} . Para encontrar los inversos multiplicativos de una fracción, simplemente invierte la fracción: : \frac{a}{b} se invierte \frac{b}{a} .

Para dividir fracciones, invierte el divisor y multiplica: \frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b} \times \frac{d}{c} .

Un objeto que se mueve a una cierta velocidad recorrerá una distancia fija en un cierto tiempo . La velocidad, la distancia y el tiempo están relacionados en la ecuación: \text{Speed} = \frac{\text{Distance}}{\text{Time}} .

Práctica guiada

Andrew conduce por la carretera. El kilometraje marca 27 exactamente al medio día. A las 12:35 este marca 69. ¿A qué velocidad, en millas por hora, viaja Andrew?

Solución

Para encontrar la velocidad, necesitamos la distancia recorrida y el tiempo que le llevó. Si queremos nuestra respuesta en mph (millas por hora), necesitamos la distancia en millas y el tiempo en horas .

La distancia es 69 - 27 millas. El tiempo es 35 minutos o \frac{35}{60} horas, lo que simplificado es \frac{7}{12} . Ahora podemos ingresar los valores de la distancia y el tiempo en la ecuación para encontrar la velocidad.

\text{Speed} = \frac{42}{\frac{7}{12}} = 42 \div \frac{7}{12} = \frac{42}{1} \times \frac{12}{7} = \frac{6 \cdot 7 \cdot 12}{1 \cdot 7} = \frac{6 \cdot 12}{1} = 72

Andrew conduce a 72 millas por horas.

Practica

En los ejercicios del 1 al 8, realiza las operaciones de multiplicación y división.

  1. (3 - x)
  2. \frac{1}{13} \times \frac{1}{11}
  3. \frac{7}{27} \times \frac{9}{14}
  4. \left ( \frac{3}{5} \right )^2
  5. \frac{1}{2} \div \frac{x}{4y}
  6. \left ( - \frac{1}{3} \right ) \div \left( - \frac{3}{5} \right )
  7. \frac{7}{2} \div \frac{7}{4}
  8. 11 \div \frac{-x}{4}

En los ejercicios del 9 al 11, resuelve estos problemas de la vida cotidiana utilizando la multiplicación y la división.

  1. La etiqueta de una lata de pintura dice que pintará 50 pies cuadrados por pinta. Si compró \frac{1}{8} de una pinta, cubrirá una zona de dos pies de alto por tres pies de ancho. ¿Lo que cubrí es más, menos o lo mismo que señala la etiqueta?
  2. La excavadora más grande del mundo, la “Bagger 288”, se mueve a \frac{3}{8} ¿Cuánto le tomara cavar un agujero de \frac{2}{3} millas de altura?
  3. Una fuerza de \frac{2}{7} newtons se aplica a una cuerpo de una masa desconocida, lo que produce una aceleración de \frac{3}{10} \ m/s^2 . Calcula la masa del cuerpo.

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