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Séptimo 7° · Matemáticas
Aritmética · Proporcionalidad

Regla de tres compuesta

Te conviene dominar: Proporcionalidad directa (grado sexto de Básica Secundaria)
Te conviene dominar: Proporcionalidad inversa (grado sexto de Básica Secundaria)

En el colegio quieren estampar camisetas para la jornada deportiva de la Feria de las Flores. Se sabe que 3 máquinas estampan 120 camisetas en 4 horas. Si el sábado trabajan 5 máquinas durante 6 horas, ¿cuántas camisetas van a estampar? Hay tres magnitudes en juego: máquinas, horas y camisetas. Una regla de tres simple no alcanza, pero con lo que ya sabes de proporcionalidad directa e inversa se resuelve. Se llama regla de tres compuesta.

Tres magnitudes relacionadas a la vez

Tres cajas: las máquinas (de 3 a 5) y las horas (de 4 a 6) influyen juntas sobre la cantidad de camisetas (de 120 a x). máquinas3 → 5 horas4 → 6 camisetas120 → x las dos primeras influyen a la vez sobre la tercera

Piénsalo con una unidad de trabajo. Si 3 máquinas trabajan 4 horas, son $3 \cdot 4 = 12$ «máquinas-hora». Con 120 camisetas, cada máquina-hora produce $120 : 12 = 10$ camisetas. Con 5 máquinas durante 6 horas hay $5 \cdot 6 = 30$ máquinas-hora, o sea $30 \cdot 10 = 300$ camisetas. Esa es la idea de fondo. Para aplicarla siempre, sirve este método.

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En una tienda de personalización de ropa, $3$ máquinas de impresión térmica logran estampar $120$ camisetas trabajando durante $4$ horas. Si debido a un pedido urgente…

En una tienda de personalización de ropa, $3$ máquinas de impresión térmica logran estampar $120$ camisetas trabajando durante $4$ horas. Si debido a un pedido urgente de un colegio se ponen en marcha $5$ máquinas iguales, ¿cuántas camisetas podrán estampar en $6$ horas?

DIRECTA MÁQUINAS 3 5 · DIRECTA HORAS 4 6 = INCÓGNITA CAMISETAS 120 x
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Un refugio de animales necesita $480$ kg de pienso para alimentar a $40$ perros durante $30$ días. Si el refugio recibe una donación y aumenta su capacidad hasta $60$…

Un refugio de animales necesita $480$ kg de pienso para alimentar a $40$ perros durante $30$ días. Si el refugio recibe una donación y aumenta su capacidad hasta $60$ perros, ¿cuántos kilos de pienso necesitarán para alimentarlos durante $20$ días?

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Las dos magnitudes son directas

Si más máquinas dan más producción y más horas también, las dos razones se multiplican tal cual.

Cadena de cálculo: 480 empanadas se multiplican por 6/4 y luego por 5/3 para llegar a 1200. 480 × 6/4 720 × 5/3 1.200
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En una planta de reciclaje de agua, $8$ depuradoras iguales filtran $2400$ metros cúbicos de agua en un periodo de $5$ días. ¿Cuántos metros cúbicos de agua filtrarán…

En una planta de reciclaje de agua, $8$ depuradoras iguales filtran $2400$ metros cúbicos de agua en un periodo de $5$ días. ¿Cuántos metros cúbicos de agua filtrarán $12$ depuradoras si funcionan durante $7$ días?

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Un grupo de $4$ creadores de contenido especializados en viajes ha logrado editar $12$ videos para su canal trabajando $6$ horas diarias durante una semana. Si para el…

Un grupo de $4$ creadores de contenido especializados en viajes ha logrado editar $12$ videos para su canal trabajando $6$ horas diarias durante una semana. Si para el próximo mes se unen $2$ colaboradores más al equipo y deciden trabajar $8$ horas diarias, ¿cuántos videos podrán editar en el mismo periodo de tiempo?

Constante: 1 semana Creadores Horas/día Videos 4 6 12 6 4+2 8 x Directa (D) Directa (D) Planteamiento 4 6 6 8 = 12 x
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Para alimentar a las $15$ vacas de una granja escuela durante $12$ días se han necesitado $540$ kg de pienso. Debido a una nueva subvención, la granja ha adquirido $5$…

Para alimentar a las $15$ vacas de una granja escuela durante $12$ días se han necesitado $540$ kg de pienso. Debido a una nueva subvención, la granja ha adquirido $5$ vacas más. ¿Cuántos kilos de pienso serán necesarios para alimentar a todos los animales durante $20$ días?

Vacas Días kg Pienso DIRECTA DIRECTA 15 12 540 20 (15+5) 20 x + + +
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Una directa y otra inversa

Cuando la incógnita es un tiempo y se agregan trabajadores o máquinas, la relación es inversa: más personas, menos tiempo. Pero más trabajo a hacer significa más tiempo (directa).

Para hallar las horas: los pintores se invierten (4 sobre 6) y la superficie queda directa (180 sobre 120). pintores (inversa) × 4/6 superficie (directa) × 180/120 horas 6 → x cada magnitud se compara con las horas
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Una empresa de mensajería utiliza $8$ drones para repartir $160$ paquetes en $4$ horas de vuelo. Si la empresa decide aumentar su flota hasta los $10$ drones y quiere…

Una empresa de mensajería utiliza $8$ drones para repartir $160$ paquetes en $4$ horas de vuelo. Si la empresa decide aumentar su flota hasta los $10$ drones y quiere realizar el reparto de $250$ paquetes, ¿cuántas horas de vuelo totales necesitarán los drones para completar la tarea?

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Tres llaves iguales llenan un tanque de $10$ $m^3$ en $6$ horas. Si queremos llenar un estanque de $25$ $m^3$ utilizando $5$ llaves con el mismo caudal que las…

Tres llaves iguales llenan un tanque de $10$ $m^3$ en $6$ horas. Si queremos llenar un estanque de $25$ $m^3$ utilizando $5$ llaves con el mismo caudal que las anteriores, ¿cuántas horas necesitaremos?

INVERSA DIRECTA Llaves Volumen (m³) Horas 3 10 6 5 25 x
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Para imprimir $1200$ carteles publicitarios, $4$ impresoras industriales han estado funcionando durante $15$ horas. Si una de las impresoras se avería y necesitamos…

Para imprimir $1200$ carteles publicitarios, $4$ impresoras industriales han estado funcionando durante $15$ horas. Si una de las impresoras se avería y necesitamos imprimir $1800$ carteles para una nueva campaña, ¿cuántas horas deberán trabajar las impresoras restantes?

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Más datos, más cuidado

En problemas más largos aparecen tres o cuatro magnitudes. El método es el mismo: una razón por magnitud, cada una analizada por separado.

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Un equipo de $12$ arqueólogos ha excavado un tramo de $60$ metros de una antigua calzada romana trabajando $9$ días a razón de $7$ horas diarias. Si se quiere excavar…

Un equipo de $12$ arqueólogos ha excavado un tramo de $60$ metros de una antigua calzada romana trabajando $9$ días a razón de $7$ horas diarias. Si se quiere excavar otro tramo de $80$ metros en $14$ días, ¿cuántas horas diarias deberán trabajar si el equipo se mantiene con el mismo número de personas?

Metros Días Horas/día 60 9 7 80 14 x Directa (+ metros ➔ + horas) Inversa (+ días ➔ - horas) 12 arqueólogos (Magnitud constante)
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En un centro de acogida de animales, se ha calculado que $15$ sacos de pienso de $20\text{ kg}$ cada uno son suficientes para alimentar a $40$ perros durante $12$ días.…

En un centro de acogida de animales, se ha calculado que $15$ sacos de pienso de $20\text{ kg}$ cada uno son suficientes para alimentar a $40$ perros durante $12$ días. Debido a una campaña de rescate, el número de perros aumenta en $20$ animales más. Si el centro compra sacos de $30\text{ kg}$ del mismo pienso, ¿cuántos sacos necesitarán para alimentar a todos los perros durante $25$ días?

Perros Días Pienso (kg) Directa Directa 40 12 15 sacos · 20 kg 300 40 + 20 60 25 x sacos · 30 kg 30·x
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Una granja de servidores de videojuegos utiliza $8$ unidades de refrigeración para mantener la temperatura óptima de $120$ servidores funcionando durante $24$ horas al…

Una granja de servidores de videojuegos utiliza $8$ unidades de refrigeración para mantener la temperatura óptima de $120$ servidores funcionando durante $24$ horas al día, con un costo eléctrico de $\$1\,920\,000$ a la semana. Si la empresa decide ampliar su capacidad a $200$ servidores y el precio de la electricidad sube, de modo que el costo máximo permitido es de $\$2\,400\,000$, ¿durante cuántas horas al día podrán estar encendidos los servidores si se mantienen las mismas $8$ unidades de refrigeración? (Considera que el costo es directamente proporcional al número de servidores y a las horas de uso).

Inversa Directa Servidores Horas/día Costo ($) 120 24 1.920.000 200 x 2.400.000 Unidades de refrigeración = 8 (Constante, no afecta al cálculo)
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Resultados no enteros y velocidades

A veces el resultado de contar personas o máquinas no da entero. Entonces hay que razonar qué número tiene sentido. Y cuando un enunciado habla de «aumentar la velocidad un 25 %», eso significa multiplicar la producción por $1{,}25$: la velocidad es una magnitud directa respecto del trabajo hecho y inversa respecto del tiempo.

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Para imprimir los folletos de un festival de música, $3$ impresoras industriales trabajando simultáneamente tardan $15$ horas en imprimir $4.500$ ejemplares. Una de las…

Para imprimir los folletos de un festival de música, $3$ impresoras industriales trabajando simultáneamente tardan $15$ horas en imprimir $4.500$ ejemplares. Una de las impresoras se avería y debe ser retirada. ¿Cuánto tiempo tardarán las impresoras restantes en imprimir $6.000$ ejemplares si, para compensar la falta de la tercera máquina, se aumenta la velocidad de impresión de las otras dos en un $25\text{ \%}$? (Ayuda: piensa cómo afecta el aumento de velocidad al tiempo necesario).

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Un grupo de $5$ llaves iguales tarda $8$ horas en llenar $3$ depósitos de $600$ litros cada uno. Si queremos llenar $4$ depósitos de $900$ litros cada uno en un tiempo…

Un grupo de $5$ llaves iguales tarda $8$ horas en llenar $3$ depósitos de $600$ litros cada uno. Si queremos llenar $4$ depósitos de $900$ litros cada uno en un tiempo máximo de $10$ horas, ¿cuántas llaves de las mismas características necesitaremos abrir? Si el resultado no es entero, razona cuántas llaves deberíamos instalar como mínimo.

Tiempo (h) Llaves Volumen (L) INVERSA DIRECTA 8 5 1800 3 dep. × 600 L 10 x 3600 4 dep. × 900 L
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Una brigada de limpieza municipal, compuesta por $12$ operarios, ha logrado limpiar un área de $3.600\text{ m}^2$ de bosque en $6$ días, trabajando $8$ horas diarias.…

Una brigada de limpieza municipal, compuesta por $12$ operarios, ha logrado limpiar un área de $3.600\text{ m}^2$ de bosque en $6$ días, trabajando $8$ horas diarias. Para la próxima semana, la alcaldía necesita limpiar una zona de $5.000\text{ m}^2$. Si $3$ operarios están incapacitados y no podrán asistir, ¿cuántas horas diarias deberán trabajar los operarios restantes para terminar la tarea en solo $5$ días?

Resolver

Vuelve al principio: 3 máquinas, 4 horas, 120 camisetas. Con 5 máquinas durante 6 horas: $120 \cdot \frac{5}{3} \cdot \frac{6}{4} = 300$ camisetas. Ambas magnitudes eran directas.

Resumen

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