Unidades métricas, tiempo y medida de ángulos
Una película dura $2.5$ horas. ¿Son $2$ horas $50$ minutos? Una botella de refresco de 2 litros y una regla cuentan de diez en diez, pero un reloj y un transportador cuentan de sesenta en sesenta. En esta página aprenderás a pasar de unas unidades a otras en ambos mundos, y volveremos a la película al final.
¿Qué estamos midiendo?
Antes de elegir una unidad, pregúntate qué describe el número.
| Pregunta | Magnitud | Unidad del SI |
|---|---|---|
| ¿Qué tan largo, ancho o lejos? | longitud | metro (m) |
| ¿Cuánta materia tiene? | masa | kilogramo (kg) o gramo (g) |
| ¿Cuánto líquido cabe dentro? | capacidad | litro (L) |
| ¿Cuánta superficie plana cubre? | área | metro cuadrado (m²) |
| ¿Cuánto espacio ocupa? | volumen | metro cúbico (m³) |
Usa una unidad más pequeña o más grande cuando el objeto es diminuto o enorme. Un lápiz se mide en centímetros, pero un viaje en carro se mide en kilómetros.
Indica qué magnitud (longitud, masa, capacidad, superficie o volumen) se quiere medir en cada uno de los siguientes casos y propón la unidad del Sistema Internacional…
Indica qué magnitud (longitud, masa, capacidad, superficie o volumen) se quiere medir en cada uno de los siguientes casos y propón la unidad del Sistema Internacional (SI) más adecuada para expresarla:
- a) El peso de una mochila escolar llena de libros.
- b) La cantidad de agua que cabe en una piscina olímpica.
- c) La distancia que recorre un tren de alta velocidad entre Nueva York y Washington.
- d) El tamaño de un póster que quieres pegar en la pared de tu habitación.
- e) El espacio que ocupa una caja de zapatos dentro de un armario.
La escalera métrica: longitud y masa
Las unidades métricas de longitud (m), masa (g) y capacidad (L) usan los mismos prefijos. Cada prefijo es 10 veces el siguiente, porque el sistema se basa en el valor posicional.
La misma fila sirve para gramos (kg, hg, dag, g, dg, cg, mg) y litros (kL, hL, daL, L, dL, cL, mL). El prefijo deca- también se escribe deka- en inglés, así que puedes ver "dekagram" para dag.
Las conversiones también ayudan a hallar una tasa unitaria, como el precio de un kilogramo.
Realiza los siguientes cambios de unidad de longitud y masa, desplazando la coma decimal según corresponda: a) Pasa $4,52$ $km$ a metros ($m$). b) Convierte $830$ $mg$ a…
Realiza los siguientes cambios de unidad de longitud y masa, desplazando la coma decimal según corresponda:
- a) Pasa $4,52$ $km$ a metros ($m$).
- b) Convierte $830$ $mg$ a decigramos ($dg$).
- c) Expresa $12,5$ $hm$ en decámetros ($dam$).
- d) Transforma $0,075$ $kg$ en gramos ($g$).
En el supermercado, una bolsa de naranjas de $2,5$ $kg$ cuesta $\$3,75…
En el supermercado, una bolsa de naranjas de $2,5$ $kg$ cuesta $\$3,75$. Si queremos comprar una cantidad diferente, es útil saber el precio por unidad. Calcula:
- a) ¿Cuántos gramos ($g$) de naranjas hay en la bolsa?
- b) ¿Cuál es el precio de un solo kilogramo ($kg$) de estas naranjas?
Combinar medidas
Solo puedes sumar, restar o comparar medidas que usen la misma unidad. Convierte todo a la unidad más pequeña del problema, calcula y luego convierte de regreso.
Una medida también se puede escribir con varias unidades a la vez, como $6\ \text{km}\ 3\ \text{hm}\ 5\ \text{dam}$. Esto se llama unidades mixtas. Cada dígito del número entero de metros pertenece a una unidad.
Un club de senderismo está señalizando una ruta en las Montañas Rocosas. El trayecto total es de $12,4\text{ km}$. Si ya han instalado postes cada $80\text{ dam}$ y les…
Un club de senderismo está señalizando una ruta en las Montañas Rocosas. El trayecto total es de $12,4\text{ km}$. Si ya han instalado postes cada $80\text{ dam}$ y les quedan por cubrir los últimos $3.600\text{ m}$, ¿cuántos kilómetros han señalizado ya? Expresa el resultado final en kilómetros, hectómetros y metros (forma compleja).
En un laboratorio de química se han mezclado tres sustancias para un experimento. La primera sustancia pesa $0,25\text{ kg}$, la segunda $480\text{ cg}$ y la tercera…
En un laboratorio de química se han mezclado tres sustancias para un experimento. La primera sustancia pesa $0,25\text{ kg}$, la segunda $480\text{ cg}$ y la tercera $15,4\text{ g}$.
- a) Calcula la masa total de la mezcla en gramos.
- b) Si queremos repartir la mezcla en $12$ tubos de ensayo iguales, ¿cuántos miligramos habrá en cada tubo?
Capacidad y volumen
La capacidad (cuánto cabe) y el volumen (cuánto espacio ocupa) son dos maneras de decir lo mismo, y el sistema métrico los une muy bien. Un cubo de $10\ \text{cm}$ por arista ($1\ \text{dm}$) contiene exactamente un litro.
El volumen de un prisma rectangular (una caja) es $V = \ell \cdot w \cdot h$. Las tres aristas deben estar en la misma unidad. Si las mides en dm, el volumen sale en dm³, que es lo mismo que litros.
Recuerda la relación fundamental entre las unidades de capacidad y volumen: $1$ $L = 1$ $dm^3$. Utiliza esta equivalencia para resolver: a) Un refresco tiene un volumen…
Recuerda la relación fundamental entre las unidades de capacidad y volumen: $1$ $L = 1$ $dm^3$. Utiliza esta equivalencia para resolver:
- a) Un refresco tiene un volumen de $330$ $cm^3$. ¿Cuántos mililitros ($mL$) contiene?
- b) Un depósito de agua tiene una capacidad de $2$ $kL$. ¿Cuántos metros cúbicos ($m^3$) ocupa ese volumen?
- c) Si una botella de agua de $1,5$ $L$ está llena de agua destilada, ¿cuál es su masa exacta en kilogramos ($kg$)?
Un acuario con forma de ortoedro tiene unas dimensiones de $80\text{ cm}$ de largo, $0,4\text{ m}$ de ancho y $5\text{ dm}$ de alto. Si el acuario se llena hasta los…
Un acuario con forma de ortoedro tiene unas dimensiones de $80\text{ cm}$ de largo, $0,4\text{ m}$ de ancho y $5\text{ dm}$ de alto. Si el acuario se llena hasta los $\frac{4}{5}$ de su capacidad total:
- a) ¿Cuántos litros de agua contiene?
- b) Sabiendo que $1\text{ litro}$ de agua pesa $1\text{ kg}$, ¿cuál es la masa del agua en el acuario expresada en decagramos ($dag$)?
Embotellado y densidad
La densidad dice cuánta masa cabe en cada unidad de volumen. El agua tiene una densidad de $1\ \text{kg/L}$. El aceite de cocina es más ligero, alrededor de $0.92\ \text{kg/L}$, y por eso flota. Como $1\ \text{L} = 1\ \text{dm}^3$, las unidades $\text{kg/L}$ y $\text{kg/dm}^3$ significan lo mismo.
$$\text{masa} = \text{densidad} \times \text{volumen} \qquad \text{volumen} = \text{masa} \div \text{densidad}$$Una tonelada métrica (t) son $1{,}000\ \text{kg}$. No es lo mismo que la tonelada de EE. UU., que son $2{,}000\ \text{lb}$.
Un agricultor de California ha producido $3,5\text{ toneladas}$ de aceite de oliva virgen extra. Para su comercialización, quiere envasar la producción en garrafas de…
Un agricultor de California ha producido $3,5\text{ toneladas}$ de aceite de oliva virgen extra. Para su comercialización, quiere envasar la producción en garrafas de $5\text{ litros}$.
- a) Sabiendo que la densidad del aceite es de $0,92\text{ kg/L}$ (es decir, $1\text{ litro}$ de aceite pesa $920\text{ g}$), ¿cuántos litros de aceite tiene en total?
- b) ¿Cuántas garrafas de $5\text{ L}$ podrá llenar completamente? ¿Cuántos centilitros le sobrarán?
En un laboratorio de química tienen un tanque con $0,075\text{ m}^3$ de un aceite especial cuya densidad es de $0,92\text{ kg/dm}^3$. Quieren envasarlo en frascos…
En un laboratorio de química tienen un tanque con $0,075\text{ m}^3$ de un aceite especial cuya densidad es de $0,92\text{ kg/dm}^3$. Quieren envasarlo en frascos pequeños que tienen una capacidad de $125\text{ ml}$.
- a) ¿Cuántos frascos completos podrán llenar?
- b) ¿Cuál será la masa total, expresada en decagramos ($dag$), de todo el aceite contenido en el tanque?
Unidades de área
El área se mide en unidades cuadradas. Un centímetro cuadrado es un cuadrado de $1\ \text{cm}$ por lado. Para hallar el área de una figura en una cuadrícula, cuenta los cuadrados y junta los cuadrados parciales para formar cuadrados completos.
Calcula la superficie de la siguiente figura contando los cuadrados que la forman. Cada cuadrado de la cuadrícula representa $1$ $cm^2$. Expresa el resultado final…
Calcula la superficie de la siguiente figura contando los cuadrados que la forman. Cada cuadrado de la cuadrícula representa $1$ $cm^2$. Expresa el resultado final también en milímetros cuadrados ($mm^2$).
Una empresa tecnológica quiere instalar paneles solares en el techo de su edificio. La superficie disponible es de $0,15\text{ hm}^2$ y $4,2\text{ dam}^2$. Cada panel…
Una empresa tecnológica quiere instalar paneles solares en el techo de su edificio. La superficie disponible es de $0,15\text{ hm}^2$ y $4,2\text{ dam}^2$. Cada panel solar ocupa una superficie de $25.000\text{ cm}^2$. ¿Cuántos paneles podrán colocar como máximo si deben dejar libre un área de $12\text{ m}^2$ para mantenimiento?
Se desea vallar y cubrir con césped artificial un recinto rectangular cuya superficie es de $0,18\text{ hectáreas}$. Sabemos que uno de los lados mide $36\text{ dam}$.…
Se desea vallar y cubrir con césped artificial un recinto rectangular cuya superficie es de $0,18\text{ hectáreas}$. Sabemos que uno de los lados mide $36\text{ dam}$.
- a) Calcula la longitud del otro lado en metros.
- b) Si el precio de la valla es de $12,40\text{ \$}$ el metro lineal y el del césped es de $22,50\text{ \$}$ por decámetro cuadrado, ¿cuál es el costo total de los materiales?
Problemas de costo con área y porcentaje
Muchos problemas reales encadenan varias ideas: el área de una figura, luego el costo y luego un porcentaje. Un aumento porcentual es más fácil con un multiplicador. Aumentar $8\%$ es multiplicar por $1.08$, y aumentar $10\%$ es multiplicar por $1.10$.
El área de un círculo de radio $r$ es $A = \pi r^2$. Usa $\pi \approx 3.14$ a menos que el problema dé otro valor.
Una alcaldía quiere renovar el pavimento de una plaza circular que tiene un radio de $15\text{ m}$. El costo del granito es de $45,50\text{ \$}…
Una alcaldía quiere renovar el pavimento de una plaza circular que tiene un radio de $15\text{ m}$. El costo del granito es de $45,50\text{ \$}$ por metro cuadrado, pero hay que añadir un $21\%$ de impuesto sobre las ventas al precio final. Además, se estima que se desperdicia un $5\%$ del material en los cortes. Calcula el presupuesto total necesario para la obra redondeando a los centavos de dólar. (Toma $\pi \approx 3,1416$).
Horas, minutos y segundos
Ahora dejemos las potencias de diez. El tiempo usa un sistema de base 60, llamado sistema sexagesimal.
Para cambiar una unidad pequeña a unidades mixtas, usa la división de números enteros con residuo. El cociente es la unidad mayor y el residuo es lo que queda en la unidad menor.
El sistema sexagesimal se basa en el número $60$. Realiza las siguientes conversiones de tiempo: a) ¿Cuántos minutos son $3$ horas y $15$ minutos? b) Un vídeo de TikTok…
El sistema sexagesimal se basa en el número $60$. Realiza las siguientes conversiones de tiempo:
- a) ¿Cuántos minutos son $3$ horas y $15$ minutos?
- b) Un vídeo de TikTok dura $150$ segundos. Exprésalo en minutos y segundos (forma compleja).
- c) Si una serie de televisión dura $0,5$ horas, ¿cuántos minutos son?
Expresa en segundos las siguientes duraciones y luego ordénalas de mayor a menor: $t_1 = 2,5\text{ horas}$ $t_2 = 145\text{ minutos y } 30\text{ segundos}$…
Expresa en segundos las siguientes duraciones y luego ordénalas de mayor a menor:
-
$t_1 = 2,5\text{ horas}$
-
$t_2 = 145\text{ minutos y } 30\text{ segundos}$
-
$t_3 = 9.200\text{ segundos}$
-
$t_4 = 2\text{ h } 30\text{ min } 15\text{ s}$
Tiempo transcurrido, sumas y restas
Para sumar o restar tiempos, trabaja una unidad a la vez. Cuando una columna llega a $60$ o más, lleva a la siguiente unidad. Cuando necesitas más en una columna, pide prestado $1$ de la unidad siguiente, que vale $60$ (no $10$) de la unidad menor.
Las horas del reloj pueden aparecer en formato de 12 horas (4:50 PM) o de 24 horas (16:50). Para pasar de PM al formato de 24 horas, suma $12$ a la hora: $6{:}15\ \text{PM} = 18{:}15$. Usa el formato que use el problema.
El tiempo transcurrido es el tiempo entre un inicio y un final. Puedes contar hacia adelante por partes, o restar.
Sofía ha empezado a estudiar a las $17:45$ y ha terminado a las $19:10$. a) ¿Cuánto tiempo ha estado estudiando en total? (Expresa el resultado en horas y minutos). b)…
Sofía ha empezado a estudiar a las $17:45$ y ha terminado a las $19:10$.
- a) ¿Cuánto tiempo ha estado estudiando en total? (Expresa el resultado en horas y minutos).
- b) Si ha hecho un descanso de $15$ minutos a mitad de la tarde, ¿cuánto tiempo real de estudio ha tenido?
Un torneo de eSports consta de tres fases. La primera fase duró $2\text{ h } 45\text{ min } 15\text{ s}$, la segunda fase duró $1\text{ h } 58\text{ min } 50\text{ s}$ y…
Un torneo de eSports consta de tres fases. La primera fase duró $2\text{ h } 45\text{ min } 15\text{ s}$, la segunda fase duró $1\text{ h } 58\text{ min } 50\text{ s}$ y la gran final duró $55\text{ min } 20\text{ s}$.
- a) ¿Cuál fue la duración total del torneo en formato complejo?
- b) Si el torneo se grabó íntegramente y el archivo de vídeo ocupa $12\text{ MB}$ por cada minuto de grabación, ¿cuántos $GB$ ocupa el vídeo total aproximadamente? (Dato: $1\text{ GB} = 1.024\text{ MB}$).
Duraciones repetidas y horas de término
Cuando algo se repite, multiplica cada unidad por separado y luego simplifica llevando, igual que en la suma. Para hallar una hora de término, suma esa duración a la hora de inicio. Si el reloj pasa de las $24{:}00$ (medianoche), resta $24$ horas y pasa al día siguiente.
Un corredor de maratón mantiene un ritmo constante de $4\text{ minutos y } 15\text{ segundos}$ por cada milla recorrida. a) ¿Cuánto tiempo total tardará en completar una…
Un corredor de maratón mantiene un ritmo constante de $4\text{ minutos y } 15\text{ segundos}$ por cada milla recorrida.
- a) ¿Cuánto tiempo total tardará en completar una carrera de $15\text{ km}$? Expresa el resultado en horas, minutos y segundos.
- b) Si la carrera comenzó a las $10:45\text{ h}$, ¿a qué hora cruzará la meta?
Un satélite de comunicaciones orbita la Tierra y completa una vuelta exacta cada $103\text{ minutos y } 24\text{ segundos}$. Si el satélite comenzó su primera órbita un…
Un satélite de comunicaciones orbita la Tierra y completa una vuelta exacta cada $103\text{ minutos y } 24\text{ segundos}$. Si el satélite comenzó su primera órbita un lunes a las $08:15:00$, ¿a qué hora exacta, expresada en horas, minutos y segundos, habrá completado su decimoquinta vuelta? Indica también si seguirá siendo lunes o si habrá cambiado de día.
Tasas a lo largo del tiempo
Una tasa compara dos cantidades, como "$1$ gota cada $4$ segundos". Para usar una tasa durante mucho tiempo, pon el tiempo en la misma unidad que la tasa y luego escala con una proporción o una multiplicación.
Datos útiles: $1\ \text{día} = 24\ \text{h} = 1{,}440\ \text{min} = 86{,}400\ \text{s}$. Febrero tiene $28$ días, o $29$ en un año bisiesto.
Una llave de agua averiada pierde una gota de agua cada $2,5\text{ segundos}$. Se ha medido que $20\text{ gotas}$ equivalen exactamente a $1\text{ mililitro}$. Si la…
Una llave de agua averiada pierde una gota de agua cada $2,5\text{ segundos}$. Se ha medido que $20\text{ gotas}$ equivalen exactamente a $1\text{ mililitro}$. Si la llave gotea sin parar durante todo el mes de febrero de un año bisiesto:
- a) ¿Cuántos litros de agua se habrán desperdiciado al final del mes?
- b) Si el metro cúbico de agua cuesta $1,85\text{ \$}$, ¿cuál es el valor económico del agua perdida?
Un reloj de pared se adelanta $18\text{ segundos}$ cada $4\text{ horas}$. Si se pone en hora exacta el día $1$ de marzo a las $12:00$ del mediodía, ¿qué hora marcará…
Un reloj de pared se adelanta $18\text{ segundos}$ cada $4\text{ horas}$. Si se pone en hora exacta el día $1$ de marzo a las $12:00$ del mediodía, ¿qué hora marcará este reloj cuando el tiempo real sea exactamente las $12:00$ del mediodía del día $11$ de marzo? Da la respuesta en horas, minutos y segundos.
Grados, minutos y segundos
Los ángulos usan la misma idea de base 60. Un grado se divide en minutos ($'$) y cada minuto en segundos ($''$). No son lo mismo que los minutos y segundos del tiempo, pero la aritmética es idéntica.
Para restar de $90^\circ$ o $180^\circ$ con minutos y segundos, reescríbelos primero: $90^\circ = 89^\circ\,59'\,60''$ y $180^\circ = 179^\circ\,59'\,60''$. Luego resta columna por columna, sin pedir prestado.
Dos ángulos son complementarios si su suma es $90^\circ$. Calcula el ángulo que le falta a cada uno de los siguientes para ser complementario: a) $\hat{A} = 35^\circ$ b)…
Dos ángulos son complementarios si su suma es $90^\circ$. Calcula el ángulo que le falta a cada uno de los siguientes para ser complementario:
- a) $\hat{A} = 35^\circ$
- b) $\hat{B} = 52^\circ$ $30'$
- c) $\hat{C} = 89^\circ$
Dividir ángulos y polígonos
Sumar y restar ángulos funciona como con el tiempo. Para dividir un ángulo entre un número entero, divide primero los grados. Convierte cualquier residuo en minutos (×60) y súmalo a los minutos, luego divide otra vez, y haz lo mismo con los segundos.
La suma de los ángulos interiores de un polígono de $n$ lados es $S = (n - 2) \cdot 180^\circ$. En un polígono regular todos los ángulos son iguales, así que un ángulo interior es $S \div n$.
Un diseñador gráfico está trazando el logo de una nueva App. El logo utiliza un ángulo principal de $125^\circ \ 40' \ 12''$. a) El diseñador necesita dividir ese ángulo…
Un diseñador gráfico está trazando el logo de una nueva App. El logo utiliza un ángulo principal de $125^\circ \ 40' \ 12''$.
- a) El diseñador necesita dividir ese ángulo en tres partes iguales para crear un efecto de abanico. ¿Cuánto medirá cada uno de los tres ángulos resultantes?
- b) ¿Cuál es el ángulo suplementario del ángulo original?
Calcula la medida del ángulo interior de un polígono regular de $9$ lados (eneágono). Expresa el resultado en forma compleja (grados, minutos y segundos). Recuerda que…
Calcula la medida del ángulo interior de un polígono regular de $9$ lados (eneágono). Expresa el resultado en forma compleja (grados, minutos y segundos). Recuerda que la suma de los ángulos interiores de un polígono de $n$ lados se calcula con la fórmula: $S = (n - 2) \cdot 180^\circ$.
Volvamos al inicio: $2.5\ \text{h}$ son $2\ \text{h}\ 30\ \text{min}$, no $2\ \text{h}\ 50\ \text{min}$, porque el decimal $0.5$ es la mitad de $60$ minutos. Y en el sistema métrico, los escalones de $10$ (o $100$ para el área, $1{,}000$ para el volumen) reemplazan a los escalones de $60$.