La longitud en el sistema métrico
Emma acaba de inscribirse en la carrera divertida de 5K de su ciudad. "5K" significa 5 kilómetros. Pero ¿cuántos metros son? ¿Cuántos hectómetros? ¿Y cuántas millas? Para responder preguntas como estas necesitas una familia de unidades: el metro y sus parientes.
Magnitud y unidad
Una magnitud es lo que mides: longitud, tiempo, peso. Una unidad es el patrón con el que lo mides: metro, segundo, libra. "Longitud" es la pregunta. "Metro" es una posible 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 métricas de longitud
El metro no es la única unidad. Tiene unidades mayores (múltiplos) y menores (submúltiplos). En el sistema métrico, cada unidad es exactamente 10 veces la siguiente más pequeña.
Aquí está cada unidad en metros, con algo para imaginarla:
| Unidad | Significado | En metros | Imagínalo |
|---|---|---|---|
| kilómetro (km) | kilo = 1,000 | $1{,}000\text{ m}$ | un poco más de media milla |
| hectómetro (hm) | hecto = 100 | $100\text{ m}$ | más o menos el largo de un campo de fútbol americano |
| decámetro (dam) | deca = 10 | $10\text{ m}$ | más o menos dos carros de largo |
| metro (m) | unidad base | $1\text{ m}$ | un paso largo (un poco más que una yarda) |
| decímetro (dm) | deci = 1/10 | $0.1\text{ m}$ | el ancho de tu mano |
| centímetro (cm) | centi = 1/100 | $0.01\text{ m}$ | el ancho de la uña del meñique |
| milímetro (mm) | mili = 1/1,000 | $0.001\text{ m}$ | el grosor de una moneda de diez centavos (aprox.) |
El hectómetro, el decámetro y el decímetro casi no se usan fuera de la escuela. Aparecen en los problemas para que practiques la escalera, así que aprende las siete unidades.
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 autobús escolar entre dos pueblos.
- d) El grosor de la pantalla de un teléfono celular de última generación.
Conversión entre unidades
Para cambiar de unidad, cuenta cuántos pasos te mueves en la escalera y desplaza el punto decimal esa cantidad de lugares.
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Moverte a la derecha (unidad menor): el número se hace mayor, así que desplaza el punto a la derecha.
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Moverte a la izquierda (unidad mayor): el número se hace menor, así que desplaza el punto a la izquierda.
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) $0,5\text{ km} = \dots\dots\dots\text{ hm}$
Forma compleja y forma de una sola unidad
Una longitud se puede escribir con varias unidades a la vez (forma compleja), como $3\text{ km } 450\text{ m}$, o con una sola unidad (forma de una sola unidad), como $3{,}450\text{ m}$. Para comparar o sumar longitudes, primero ponlas todas en la misma unidad.
Para ir en sentido contrario (de una sola unidad a forma compleja), lee los dígitos según su valor posicional.
Una etapa de una ruta de senderismo por las Montañas Rocosas 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 las Montañas Rocosas 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.
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).
Comparar y operar con longitudes
Nunca compares $3\text{ km}$ con $2{,}100\text{ m}$ mirando solo los números. El 3 es menor que 2,100, pero las longitudes están al revés. Primero convierte a la misma unidad.
La misma idea sirve para restar y multiplicar.
Tres amigos comparan la longitud de los cables de sus audífonos 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 audífonos para ver cuál es más largo. Las medidas son:
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Marcos: $1,2\text{ m}$
-
Lucía: $125\text{ cm}$
-
Hugo: $11,5\text{ dm}$
Expresa todas las medidas en centímetros y ordénalas de menor a mayor usando el símbolo $<$.
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.
Para instalar la fibra óptica en un edificio, se necesitan $3$ rollos de cable de $1,2 \text{ hm}$ cada uno. Si el técnico ya ha utilizado $245 \text{ m}$ de cable,…
Para instalar la fibra óptica en un edificio, se necesitan $3$ rollos de cable de $1,2 \text{ hm}$ cada uno. Si el técnico ya ha utilizado $245 \text{ m}$ de cable, ¿cuántos decámetros de cable le quedan todavía disponibles?
Longitudes métricas y del sistema usual de EE. UU.
En la vida diaria en EE. UU. se oyen pulgadas, pies, yardas y millas. Las unidades métricas se usan en la ciencia, en deportes como el atletismo y la natación, y en la mayor parte del mundo. Necesitas poder pasar de un sistema al otro.
| Sistema usual de EE. UU. | En otras unidades | Equivalente métrico |
|---|---|---|
| 1 pulgada (in.) | $2.54\text{ cm}$ (exacto) | |
| 1 pie (ft) | $12\text{ in.}$ | $30.48\text{ cm}$ |
| 1 yarda (yd) | $3\text{ ft}$ | aprox. $0.914\text{ m}$ |
| 1 milla (mi) | $5{,}280\text{ ft}$ | aprox. $1.609\text{ km}$ |
Un dato como $1\text{ in.} = 2.54\text{ cm}$ es un factor de conversión. Para pasar pulgadas a centímetros, multiplica por 2.54. Después usa la escalera métrica para llegar a cualquier otra unidad métrica. Algunos libros de fuera de EE. UU. usan otros nombres para la misma unidad, pero la conversión es la misma.
Las unidades antiguas o poco comunes funcionan igual. Si un registro antiguo de terrenos usa una unidad llamada rod (unos $16.5\text{ ft}$, o unos $5.03\text{ m}$), entonces $100$ rods son aproximadamente $100 \times 5.03 = 503\text{ m}$.
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?
Perímetro
El perímetro de una figura es la distancia alrededor de ella: la suma de las longitudes de todos sus lados. Si los lados están en unidades distintas, conviértelos primero. Para un rectángulo con largo $\ell$ y ancho $w$: $P = 2\ell + 2w$.
Sara está diseñando una funda para su tableta. Utiliza una regla y observa que el largo de la tableta es de $24,5\text{ cm}$. Si quiere poner un borde de protección de…
Sara está diseñando una funda para su tableta. Utiliza una regla y observa que el largo de la tableta 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 una cancha 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 una cancha 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).
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.
Perímetro con unidades mixtas y vueltas
A veces cada lado de una figura viene en una unidad distinta. Convierte cada lado a una sola unidad, súmalos y después multiplica por el número de vueltas.
El perímetro de un círculo tiene su propio nombre: circunferencia. Los problemas suelen darla como una longitud, así que trátala como cualquier otro lado.
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.
Longitudes muy pequeñas
Los científicos miden cosas mucho más pequeñas que un milímetro. Dos unidades más:
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El micrómetro ($\mu\text{m}$, también llamado micra): $1\text{ mm} = 1{,}000\ \mu\text{m}$.
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El nanómetro ($\text{nm}$): $1\ \mu\text{m} = 1{,}000\text{ nm}$.
Aquí los pasos son de 1,000 en 1,000, no de 10 en 10, así que desplaza el punto decimal 3 lugares en cada salto.
Las cosas delgadas, como el papel, se miden dividiendo el grosor total entre el número de capas.
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 $4,5 \text{ cm}$.
¿Cuántas 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 costase $\$0,002$, ¿cuál sería el costo total de la muestra?
Un libro de texto de Matemáticas tiene un grosor total (sin contar las portadas) de $2,4$ $cm$. Si el libro tiene exactamente $400$ páginas ($200$ hojas), ¿cuál es el…
Un libro de texto de Matemáticas tiene un grosor total (sin contar las portadas) de $2,4$ $cm$. Si el libro tiene exactamente $400$ páginas ($200$ hojas), ¿cuál es el grosor de una sola hoja expresado en micras ($\mu m$)? Sabiendo que un cabello humano tiene un grosor medio de $0,08$ $mm$, ¿cuántos cabellos humanos se necesitarían apilar para igualar el grosor de una sola hoja de este libro?
Problemas de longitud de varios pasos
Los problemas más difíciles combinan todo lo anterior. Usa este plan:
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Lee la pregunta y subraya lo que debe ser la respuesta (¿en qué unidad?).
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Convierte todas las longitudes a una sola unidad.
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Haz las operaciones (sumar, restar, multiplicar, dividir).
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Convierte la respuesta a la unidad que pide la pregunta.
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Comprueba: ¿tiene sentido el tamaño?
Escalas de mapas. Una escala como $1:50{,}000$ significa que $1\text{ cm}$ en el mapa son $50{,}000\text{ cm}$ en la realidad. Multiplica la longitud del mapa por el segundo número y luego convierte.
Dividir en pedazos. Cuando cortas una pieza larga en pedazos iguales más cortos, divide y fíjate en el residuo.
Rollos y círculos. Supón que necesitas listón para rodear varios manteles circulares y el listón se vende solo en rollos enteros.
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?
Un club de senderismo está diseñando una nueva ruta circular en las Montañas Rocosas. En el mapa (escala $1:25.000$), la ruta se divide en tres tramos: el primero mide…
Un club de senderismo está diseñando una nueva ruta circular en las Montañas Rocosas. En el mapa (escala $1:25.000$), la ruta se divide en tres tramos: el primero mide $12,4$ $cm$, el segundo $85$ $mm$ y el tercero $0,06$ $dm$. Si un senderista camina a una velocidad constante y cada uno de sus pasos mide exactamente $75$ $cm$, calcula cuántos pasos dará para completar la ruta completa en la realidad. Expresa también la distancia total de la ruta en hectómetros ($hm$).
Un sastre necesita bordear $12$ manteles circulares idénticos con una cinta decorativa de seda. El contorno de cada mantel es de $37,5$ decímetros ($dm$). La cinta se…
Un sastre necesita bordear $12$ manteles circulares idénticos con una cinta decorativa de seda. El contorno de cada mantel es de $37,5$ decímetros ($dm$). La cinta se vende en rollos de $0,5$ hectómetros ($hm$).
- a) ¿Cuántos rollos completos debe comprar el sastre como mínimo para que no le falte cinta?
- b) Una vez terminados los $12$ manteles, ¿cuántos centímetros de cinta le sobrarán en total?
- c) Si cada metro de cinta cuesta $\$1,20$, ¿cuál es el precio de un rollo completo?
Distancias y puntos medios
El punto medio de un viaje está a la mitad: es la mitad de la distancia total desde cada extremo. Para hallar qué tan lejos está un viajero de un punto, resta las dos distancias medidas desde el mismo punto de partida. Primero convierte todo a una sola unidad.
Si el carro hubiera pasado el punto medio, restarías al revés: la distancia del carro menos la distancia al punto medio.
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 carro 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.
Cambio repetido y descuentos
Algunos problemas repiten un cambio pequeño muchas veces, como una pérdida cada día o un descuento por cada grupo de metros. Halla el cambio total, conviértelo a la unidad de la respuesta y luego suma o resta.
Cuando un problema da el tiempo en semanas, conviértelo primero a días: $3\text{ semanas} = 21\text{ días}$.
Descuentos por grupos. Si el descuento se aplica "por cada $5\text{ dam}$", solo cada grupo completo de $5\text{ dam}$ ($50\text{ m}$) recibe el descuento.
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.
Antiguamente en España se utilizaba la "vara castellana", que equivale aproximadamente a $83,59$ $cm$. Un agricultor lee en un documento antiguo que su terreno tiene una…
Antiguamente en España se utilizaba la "vara castellana", que equivale aproximadamente a $83,59$ $cm$. Un agricultor lee en un documento antiguo que su terreno tiene una fachada de $120$ varas. Para cumplir con la normativa actual, debe instalar una cerca que cuesta $\$15,50$ el metro lineal. Sin embargo, por cada $5$ decámetros ($dam$) de cerca, la tienda le hace un descuento del $10\%$ sobre el precio de esos metros. ¿Cuánto dinero le costará cercar la fachada completa de su terreno?
De vuelta al inicio: la carrera de 5K de Emma mide $5\text{ km} = 5{,}000\text{ m} = 50\text{ hm} = 500\text{ dam}$. Llegas a cada una yendo a la derecha en la escalera y multiplicando por 10 en cada paso. En millas, $5 \div 1.609 \approx 3.1\text{ mi}$.