Longitud y sus unidades
¿Cuánto mide tu cuaderno? ¿Qué tan lejos queda tu casa de la escuela? ¿Cuánto cable necesitas para tus audífonos? Todo eso es longitud, y para medirla usamos una familia de unidades: el metro y sus parientes. En primaria ya usaste varias; aquí las repasamos y las usamos para resolver problemas.
Magnitud y unidad
Una magnitud es lo que se mide (la longitud, el tiempo, la masa...). Una unidad es el patrón con el que la mides (el metro, el segundo, el kilo...). La longitud es la pregunta; el metro es la respuesta.
En el estudio de las matemáticas y la física, es fundamental distinguir entre lo que medimos y la unidad que utilizamos. Clasifica los siguientes conceptos en tu…
En el estudio de las matemáticas y la física, es fundamental distinguir entre lo que medimos y la unidad que utilizamos. Clasifica los siguientes conceptos en tu cuaderno según sean una magnitud o una unidad de medida:
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Longitud
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Metro ($m$)
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Centímetro ($cm$)
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Ancho de una mesa
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Kilómetro ($km$)
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Distancia entre dos ciudades
Las unidades de longitud
Las unidades que más usas son el kilómetro ($\text{km}$), el metro ($\text{m}$), el centímetro ($\text{cm}$) y el milímetro ($\text{mm}$). Cada una se relaciona con la siguiente por una potencia de 10:
Entre ellas hay otras tres unidades menos usadas: el hectómetro ($\text{hm}$), el decámetro ($\text{dam}$) y el decímetro ($\text{dm}$). Aparecen en algunos problemas, así que conviene reconocerlas. Con ellas, la escalera completa es de 10 en 10:
Bajar un escalón (a la derecha) es multiplicar por 10. Subir uno (a la izquierda) es dividir entre 10.
Para elegir la unidad, piensa en el tamaño: milímetros para el grosor de un celular, centímetros para un lápiz, metros para una recámara y kilómetros para el trayecto del Metrobús.
Para medir con precisión, debemos elegir la unidad más adecuada. Indica qué unidad del Sistema Métrico Decimal ($mm$, $cm$, $m$ o $km$) utilizarías para medir los…
Para medir con precisión, debemos elegir la unidad más adecuada. Indica qué unidad del Sistema Métrico Decimal ($mm$, $cm$, $m$ o $km$) utilizarías para medir los siguientes objetos:
- a) La longitud de un clip de papelería.
- b) La altura de tu mejor amigo o amiga.
- c) La distancia que recorre un camión escolar entre dos pueblos.
- d) El grosor de la pantalla de un teléfono celular de última generación.
Cambiar de unidad
Para pasar de una unidad a otra, cuenta cuántos escalones te mueves y recorre el punto decimal ese número de lugares: a la derecha si bajas, a la izquierda si subes.
Con las unidades intermedias se hace igual. Por ejemplo, de m a hm se suben dos escalones, así que $450\ \text{m} = 450 \div 100 = 4.5\ \text{hm}$. Y de dam a m se baja un escalón: $12\ \text{dam} = 12 \times 10 = 120\ \text{m}$.
El Sistema Métrico Decimal es decimal porque cada unidad es $10$ veces mayor que la anterior. Completa las siguientes igualdades pasando a la unidad indicada: a)…
El Sistema Métrico Decimal es decimal porque cada unidad es $10$ veces mayor que la anterior. Completa las siguientes igualdades pasando a la unidad indicada:
- a) $7\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ dm}$
- b) $25\text{ cm} = \dots\dots\dots\text{ mm}$
- c) $1.5\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ cm}$
- d) $0.8\text{ dm} = \dots\dots\dots\text{ mm}$
Cuando medimos distancias grandes, usamos los múltiplos del metro. Realiza las siguientes conversiones: a) $3,000\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ km}$ b)…
Cuando medimos distancias grandes, usamos los múltiplos del metro. Realiza las siguientes conversiones:
- a) $3,000\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ km}$
- b) $450\text{ m} = \dots\dots\dots\text{ hm}$
- c) $12\text{ dam} = \dots\dots\dots\text{ m}$
- d) $0.5\text{ km} = \dots\dots\dots\text{ hm}$
Un carpintero tiene un listón de madera de $3 \text{ m}$ de largo. Necesita cortar trozos de $35 \text{ cm}$ cada uno para fabricar las patas de unas banquetas. a)…
Un carpintero tiene un listón de madera de $3 \text{ m}$ de largo. Necesita cortar trozos de $35 \text{ cm}$ cada uno para fabricar las patas de unas banquetas.
- a) ¿Cuántos trozos completos de $35 \text{ cm}$ podrá obtener del listón?
- b) ¿Cuántos milímetros de madera le sobrarán después de realizar los cortes?
Forma compleja e incompleja
Una medida puede escribirse con varias unidades (forma compleja: $3\ \text{km}\ 450\ \text{m}$) o con una sola (forma incompleja: $3{,}450\ \text{m}$). Para comparar o sumar, pasa todo a la misma unidad.
Para pasar de incompleja a compleja, separa por unidades. Por ejemplo, $5{,}550\ \text{m} = 5\ \text{km}\ 5\ \text{hm}\ 5\ \text{dam}$.
Tres amigos comparan la longitud de los cables de sus auriculares para ver cuál es más largo. Las medidas son: Marcos: $1.2\text{ m}$ Lucía: $125\text{ cm}$ Hugo:…
Tres amigos comparan la longitud de los cables de sus auriculares para ver cuál es más largo. Las medidas son:
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Marcos: $1.2\text{ m}$
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Lucía: $125\text{ cm}$
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Hugo: $11.5\text{ dm}$
Expresa todas las medidas en centímetros y ordénalas de menor a mayor usando el símbolo $<$.
Una etapa de una ruta de senderismo por la Sierra de Guadarrama está dividida en dos tramos. El primer tramo mide $3\text{ km y } 450\text{ m}$, y el segundo tramo mide…
Una etapa de una ruta de senderismo por la Sierra de Guadarrama está dividida en dos tramos. El primer tramo mide $3\text{ km y } 450\text{ m}$, y el segundo tramo mide $2,100\text{ m}$. ¿Cuántos kilómetros mide la etapa completa?
Un dron de mensajería realiza un trayecto dividido en tres etapas. En la primera etapa recorre una distancia de $1 \text{ km}$ y $25 \text{ m}$. En la segunda, vuela…
Un dron de mensajería realiza un trayecto dividido en tres etapas. En la primera etapa recorre una distancia de $1 \text{ km}$ y $25 \text{ m}$. En la segunda, vuela $85 \text{ hm}$ y $7 \text{ dam}$. En la última etapa, recorre otros $450 \text{ m}$.
Calcula la distancia total del trayecto expresando el resultado en forma incompleja (una sola unidad) en kilómetros.
Distancia entre dos puntos
La distancia entre dos puntos es la longitud del segmento que los une. Si $A$ y $B$ están sobre una recta numérica, con $a$ y $b$ como sus posiciones, la distancia se escribe $\overline{AB}$ y vale
$$\overline{AB} = |a - b|$$¿Por qué el valor absoluto? Una distancia nunca es negativa: da igual si empiezas en $A$ o en $B$, el segmento mide lo mismo.
Con las unidades pasa igual. Si en la carretera federal una caseta está en el kilómetro $12$ y un pueblo en el kilómetro $47$, la distancia entre ellos es $|12 - 47| = 35\ \text{km}$.
Cuando los dos puntos están en una misma línea horizontal o vertical del plano, también restas las coordenadas que cambian: entre $(1, 2)$ y $(6, 2)$ la distancia es $|1 - 6| = 5$.
La distancia entre dos ciudades, A y B, es de $145.6$ $km$. En el punto medio exacto de la carretera que las une, hay una señal que indica la distancia a una tercera…
La distancia entre dos ciudades, A y B, es de $145.6$ $km$. En el punto medio exacto de la carretera que las une, hay una señal que indica la distancia a una tercera ciudad C, situada a $34,500$ metros de ese punto medio. Si un auto viaja de A hacia B y se detiene cuando lleva recorridos $820$ hectómetros ($hm$):
- a) ¿A qué distancia se encuentra de la ciudad B?
- b) ¿A qué distancia se encuentra de la señal que indica el camino a la ciudad C?
Expresa todos los resultados en metros.
Perímetros
El perímetro es la suma de las longitudes de todos los lados de una figura, es decir, de los segmentos que forman su contorno. Si los lados vienen en unidades distintas, conviértelos antes de sumar.
Si una figura se recorre varias veces (vueltas a un circuito), la distancia total es el perímetro multiplicado por el número de vueltas.
Sara está diseñando una funda para su tablet. Utiliza una regla y observa que el largo de la tablet es de $24.5\text{ cm}$. Si quiere poner un borde de protección de…
Sara está diseñando una funda para su tablet. Utiliza una regla y observa que el largo de la tablet es de $24.5\text{ cm}$. Si quiere poner un borde de protección de $5\text{ mm}$ en cada uno de los dos extremos del largo, ¿cuál será la longitud total de la funda en centímetros?
Calcula el perímetro (la suma de todos sus lados) de un campo de fútbol sala cuyas medidas son $40\text{ m}$ de largo y $200\text{ dm}$ de ancho. Expresa el resultado…
Calcula el perímetro (la suma de todos sus lados) de un campo de fútbol sala cuyas medidas son $40\text{ m}$ de largo y $200\text{ dm}$ de ancho. Expresa el resultado final en metros.
(Pista: Recuerda que para sumar medidas deben estar todas en la misma unidad).
El perímetro de un circuito de karts mide $0.85 \text{ km}$. Durante una carrera, un piloto ha completado $12$ vueltas al circuito. Calcula la distancia total recorrida…
El perímetro de un circuito de karts mide $0.85 \text{ km}$. Durante una carrera, un piloto ha completado $12$ vueltas al circuito.
Calcula la distancia total recorrida por el piloto y exprésala en forma compleja (utilizando kilómetros, hectómetros y decámetros).
Una hormiga recorre el borde de una mesa rectangular que mide $1.2 \text{ m}$ de largo y $80 \text{ cm}$ de ancho. Si la hormiga da $5$ vueltas completas alrededor del…
Una hormiga recorre el borde de una mesa rectangular que mide $1.2 \text{ m}$ de largo y $80 \text{ cm}$ de ancho. Si la hormiga da $5$ vueltas completas alrededor del borde de la mesa:
- a) ¿Cuántos metros recorre en total?
- b) Expresa el resultado anterior en hectómetros.
Otras unidades de longitud
Algunos problemas usan unidades que no están en la escalera. Se resuelven igual: con una equivalencia, multiplicas o divides.
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Pulgada: $1\ \text{pulgada} = 2.54\ \text{cm}$. Así se miden las pantallas.
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Micra o micrómetro ($\mu\text{m}$): $1\ \text{mm} = 1{,}000\ \mu\text{m}$.
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Nanómetro ($\text{nm}$): $1\ \mu\text{m} = 1{,}000\ \text{nm}$.
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Escala de un mapa $1:25{,}000$: $1\ \text{cm}$ en el mapa son $25{,}000\ \text{cm}$ reales.
En una tienda de tecnología, las pantallas de los monitores se miden por la longitud de su diagonal en pulgadas. Sabemos que $1 \text{ pulgada} = 2.54 \text{ cm}$. Si…
En una tienda de tecnología, las pantallas de los monitores se miden por la longitud de su diagonal en pulgadas. Sabemos que $1 \text{ pulgada} = 2.54 \text{ cm}$.
Si compramos un monitor cuya diagonal mide $27 \text{ pulgadas}$, ¿cuál es su medida aproximada en milímetros?
Un biólogo está estudiando el crecimiento de una raíz bajo el microscopio. El primer día, la raíz medía $12 \text{ mm}$. Después de una semana, la raíz mide…
Un biólogo está estudiando el crecimiento de una raíz bajo el microscopio. El primer día, la raíz medía $12 \text{ mm}$. Después de una semana, la raíz mide $4.5 \text{ cm}$.
¿Cuántos micras ($\mu m$) ha crecido la raíz en total durante esa semana? (Recuerda que $1 \text{ mm} = 1,000 \mu m$).
En un laboratorio de nanotecnología, un científico observa una fibra sintética cuyo grosor es de $450$ nanómetros ($nm$). Para un experimento, necesita colocar estas…
En un laboratorio de nanotecnología, un científico observa una fibra sintética cuyo grosor es de $450$ nanómetros ($nm$). Para un experimento, necesita colocar estas fibras una al lado de la otra hasta cubrir una distancia de $0.27$ milímetros ($mm$). Sabiendo que $1$ micrómetro ($\mu m$) son $1,000$ $nm$ y que $1$ $mm$ son $1,000$ $\mu m$, ¿cuántas fibras deberá colocar el científico? Si cada fibra costara $0.04$ pesos, ¿cuál sería el costo total de la muestra?
Problemas de varios pasos
Los problemas difíciles combinan todo lo anterior. Sigue siempre este orden:
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Lee y anota los datos con sus unidades.
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Elige una unidad de trabajo y convierte todo a ella.
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Haz las operaciones (sumas, multiplicaciones, divisiones).
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Convierte el resultado a la unidad que pide el problema y revisa que sea razonable.
Tres amigos están comparando las distancias que han recorrido esta mañana entrenando para una carrera solidaria. Lucía dice que ha corrido $4.2 \text{ km}$, Marcos…
Tres amigos están comparando las distancias que han recorrido esta mañana entrenando para una carrera solidaria. Lucía dice que ha corrido $4.2 \text{ km}$, Marcos afirma haber hecho $38 \text{ hm}$ y $15 \text{ dam}$, y Sofía ha registrado en su reloj inteligente un total de $4,050 \text{ m}$.
Ordena a los tres amigos de mayor a menor distancia recorrida, expresando todas las medidas en metros para poder compararlas.
Un dron de competición recorre un circuito con forma de hexágono irregular. Las longitudes de sus lados son: $0.15$ $km$, $2.4$ $hm$, $35$ $dam$, $1,200$ $dm$, $8,500$…
Un dron de competición recorre un circuito con forma de hexágono irregular. Las longitudes de sus lados son: $0.15$ $km$, $2.4$ $hm$, $35$ $dam$, $1,200$ $dm$, $8,500$ $cm$ y $95,000$ $mm$. El dron debe completar un total de $15$ vueltas al circuito. ¿Cuál es la distancia total que recorrerá el dron en kilómetros? Si la batería del dron dura lo suficiente para recorrer $185$ hectómetros, ¿podrá terminar todas las vueltas o se quedará sin batería antes? Justifica tu respuesta con cálculos.
Un satélite artificial orbita la Tierra a una altura constante de $350$ $km$. Sin embargo, debido al rozamiento con la atmósfera, cada día pierde $450$ metros de altura.…
Un satélite artificial orbita la Tierra a una altura constante de $350$ $km$. Sin embargo, debido al rozamiento con la atmósfera, cada día pierde $450$ metros de altura.
- a) ¿A qué altura en kilómetros se encontrará el satélite tras $3$ semanas de órbita?
- b) Si el satélite deja de funcionar cuando baja de los $330$ $km$ de altura, ¿cuántos días completos podrá estar operativo?
- c) Expresa la altura inicial del satélite en una expresión compleja utilizando kilómetros, hectómetros y metros.
Vuelve al principio: tu cuaderno mide unos $28\ \text{cm}$, el camino a la escuela quizá $1.2\ \text{km}$ y el cable de tus audífonos $120\ \text{cm}$. Eliges la unidad según el tamaño de lo que mides.