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Math 7 · Matemáticas
Aritmética · Proporcionalidad

Dibujos a escala y mapas

Te conviene dominar: Longitud (Matemáticas de 6.º grado)
Te conviene dominar: Área (Matemáticas de 6.º grado)

La familia de Emma planea un viaje en carro por Texas. Su mapa de carreteras dice que la escala es $1:250{,}000$, y con una regla mide $5$ in. entre dos pueblos. ¿Cuánto hay que manejar? Los mapas, los planos de casas y los carros a escala usan la misma herramienta: una razón que une el dibujo con la realidad. Cuando la domines, podrás hallar distancias, áreas e incluso volúmenes reales a partir de un simple dibujo.

Qué significa una escala

Un segmento de 1 pulgada en un mapa junto a una barra mucho más larga que representa 250,000 pulgadas, unas 3.9 millas, en la realidad. 1 in. en el mapa escala 1 : 250,000 250,000 in. en la realidad (unas 3.9 mi)

La escala funciona con cualquier unidad: $1:50$ significa que $1$ pulgada representa $50$ pulgadas, o que $1$ cm representa $50$ cm. El número $k$ en $1:k$ se llama factor de escala.

Tipo Escala Qué significa
Reducción $1:k$ con $k>1$ El dibujo es más pequeño que la realidad (mapas, planos, carros a escala)
Tamaño real $1:1$ Mismo tamaño
Ampliación $n:1$ con $n>1$ El dibujo es más grande que la realidad (una hormiga bajo el microscopio)
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Un grupo de arqueólogos ha dibujado una vasija antigua en un papel. En el dibujo, la vasija mide $15\text{ cm}$ de alto. Si sabemos que la vasija real tiene una altura…

Un grupo de arqueólogos ha dibujado una vasija antigua en un papel. En el dibujo, la vasija mide $15\text{ cm}$ de alto. Si sabemos que la vasija real tiene una altura de $75\text{ cm}$, ¿cuál es la escala que han utilizado los arqueólogos?

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Quiere hacer un dibujo en su cuaderno de su nueva tableta gráfica. La tableta tiene un largo real de $30\text{ cm}$. Si decide utilizar una escala de reducción de $1:3$,…

Quiere hacer un dibujo en su cuaderno de su nueva tableta gráfica. La tableta tiene un largo real de $30\text{ cm}$. Si decide utilizar una escala de reducción de $1:3$, ¿cuánto medirá de largo el dibujo en su cuaderno?

Tableta Real L = 30 pulg Escala 1:3 (÷ 3) Dibujo x = ?
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Trabajar con unidades

Una escala solo te da un número. Para obtener una distancia real en millas o pies, necesitas convertir unidades. Ten a mano esta tabla.

Usuales de EE. UU. Métricas
$1$ ft $= 12$ in. $1$ in. $= 2.54$ cm
$1$ yd $= 3$ ft $= 36$ in. $1$ m $= 100$ cm
$1$ mi $= 5{,}280$ ft $= 63{,}360$ in. $1$ km $= 1{,}000$ m $= 100{,}000$ cm
$1$ mi $\approx 1{,}609$ m $\approx 1.609$ km
Convertir pulgadas a pies dividiendo entre 12, pies a millas dividiendo entre 5,280, o pulgadas directamente a millas dividiendo entre 63,360. pulgadas pies millas ÷ 12 ÷ 5,280 ÷ 63,360
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En un mapa de carreteras de Estados Unidos, la escala indicada es $1:250.000$. Si utiliza una regla para medir la distancia entre dos pueblos y marcas exactamente…

En un mapa de carreteras de Estados Unidos, la escala indicada es $1:250.000$. Si utiliza una regla para medir la distancia entre dos pueblos y marcas exactamente $8\text{ cm}$, ¿cuántas millas separan a estos dos pueblos en la realidad?

ESCALA 1:250.000 A B Distancia en mapa: 8 cm Distancia real: ? km
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En el plano de una vivienda realizado a escala $1:100$, el dormitorio principal aparece representado como un rectángulo que mide $4\text{ cm}$ de largo y $3\text{ cm}$…

En el plano de una vivienda realizado a escala $1:100$, el dormitorio principal aparece representado como un rectángulo que mide $4\text{ cm}$ de largo y $3\text{ cm}$ de ancho. Calcule las dimensiones reales de la habitación expresadas en pies.

PLANO 4 pulg 3 pulg ESCALA 1:100 REAL L = ? pies A = ? pies
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En un folleto de un centro deportivo, han dibujado una cancha de baloncesto a escala $1:200$. Si la cancha real mide $28\text{ metros}$ de largo, ¿cuántas pulgadas…

En un folleto de un centro deportivo, han dibujado una cancha de baloncesto a escala $1:200$. Si la cancha real mide $28\text{ metros}$ de largo, ¿cuántas pulgadas medirá el largo de la cancha en el dibujo del folleto?

Real: 28 pies = 2800 pulg ESCALA 1:200 Plano: L = ? pulg
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Del dibujo a la realidad, y de vuelta

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Un coleccionista de carros en miniatura tiene un modelo a escala $1:24$. Si la longitud de la miniatura es de $18\text{ cm}$, ¿cuánto medirá el carro real en pies?

Un coleccionista de carros en miniatura tiene un modelo a escala $1:24$. Si la longitud de la miniatura es de $18\text{ cm}$, ¿cuánto medirá el carro real en pies?

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Una joven arquitecta está diseñando un nuevo skate park* para su ciudad. En el plano técnico, la pista principal de saltos tiene una longitud de $15$ cm. Si el parque se…

Una joven arquitecta está diseñando un nuevo skate park para su ciudad. En el plano técnico, la pista principal de saltos tiene una longitud de $15$ cm. Si el parque se va a construir a una escala de $1:150$, calcule la longitud real de la pista en pies.

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Ha decidido cambiar la decoración de su habitación y quiere dibujar un plano a escala $1:20$ para ver si cabe un nuevo escritorio. Si su habitación es rectangular y mide…

Ha decidido cambiar la decoración de su habitación y quiere dibujar un plano a escala $1:20$ para ver si cabe un nuevo escritorio. Si su habitación es rectangular y mide $4,2$ metros de largo por $3,4$ metros de ancho, ¿cuáles serán las dimensiones (largo y ancho) que tendrá el rectángulo en su dibujo expresadas en pulgadas?

4,2 pies 3,4 pies Habitación Real Escala 1:20 pies → pulg L = ? pulg A = ? pulg Plano
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Hallar la escala

Si conoces una longitud del dibujo y la longitud real correspondiente, puedes hallar la escala. Pon ambas en la misma unidad, escribe dibujo : real y simplifica para que el primer número sea $1$.

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En la maqueta de una famosa torre de comunicaciones, la altura de la réplica es de $85$ cm. Si sabemos que la altura real de la torre es de $255$ metros, determine la…

En la maqueta de una famosa torre de comunicaciones, la altura de la réplica es de $85$ cm. Si sabemos que la altura real de la torre es de $255$ metros, determine la escala numérica simplificada a la que ha sido construida la maqueta.

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Escalas gráficas

Muchos mapas traen una escala gráfica (barra de escala) que muestra a cuánto equivale en la realidad un segmento del mapa. Te da una tasa unitaria: tantas millas por cada pulgada.

Una escala gráfica donde un segmento de 2 pulgadas, de 0 a 15 millas, muestra que 2 pulgadas en el mapa representan 15 millas. 0 15 30 mi 2 in. en el mapa
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Observa una escala gráfica en un mapa de senderismo donde un segmento de $1\text{ cm}$ equivale a $500\text{ metros}$ en la realidad. Si la ruta que quiere hacer mide…

Observa una escala gráfica en un mapa de senderismo donde un segmento de $1\text{ cm}$ equivale a $500\text{ metros}$ en la realidad. Si la ruta que quiere hacer mide $12\text{ cm}$ sobre el mapa, ¿cuántas millas caminará en total?

Inicio Fin Mapa: 12 pulg Real: ? mi 0 500 pies 1 mi 1,5 mi 2 mi 1 pulg
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Un mapa de carreteras tiene una escala gráfica en la que un segmento de $2$ cm representa una distancia real de $15$ km. Si la distancia entre dos ciudades en ese mapa…

Un mapa de carreteras tiene una escala gráfica en la que un segmento de $2$ cm representa una distancia real de $15$ km. Si la distancia entre dos ciudades en ese mapa es de $9,4$ cm, ¿cuál es la distancia real en millas entre ambas ciudades?

Ciudad A Ciudad B 9,4 pulg ? mi ESCALA 0 15 mi 2 pulg
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Escalas de ampliación

Cuando el objeto real es diminuto, el dibujo es más grande que el objeto. La escala se escribe $n:1$. Una escala de $5:1$ significa que el dibujo es $5$ veces más grande que la realidad.

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Un biólogo fotografía una pequeña hormiga reina utilizando una escala de ampliación de $5:1$. Si en la fotografía la hormiga mide $45\text{ mm}$ de longitud, ¿cuál es su…

Un biólogo fotografía una pequeña hormiga reina utilizando una escala de ampliación de $5:1$. Si en la fotografía la hormiga mide $45\text{ mm}$ de longitud, ¿cuál es su tamaño real en pulgadas?

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Un biólogo observa una hormiga a través de un microscopio. En su dibujo técnico, la hormiga tiene una longitud de $12$ cm. Si la escala del dibujo es de ampliación…

Un biólogo observa una hormiga a través de un microscopio. En su dibujo técnico, la hormiga tiene una longitud de $12$ cm. Si la escala del dibujo es de ampliación $25:1$, ¿cuál es la longitud real de la hormiga expresada en pulgadas?

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Escala y área

Una escala de $1:k$ multiplica las longitudes por $k$. El área es largo por ancho, así que las áreas se multiplican por $k^2$.

Un cuadrado pequeño de lado 1 y un cuadrado grande de lado 3 formado por nueve cuadrados pequeños, que muestra que multiplicar el lado por 3 multiplica el área por 9. lado 1 área 1 lado 3 (× 3) área 9 = 3 × 3 (× 3²)

Las unidades de área también se convierten con cuadrados: $1\text{ ft}^2 = 12 \times 12 = 144\text{ in}^2$, y $1\text{ m}^2 = 100 \times 100 = 10{,}000\text{ cm}^2$.

Cuando un problema pregunta cuántas losetas cubren un piso, divide el área del piso entre el área de una loseta, en la misma unidad.

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El plano de un campo de fútbol municipal está dibujado a escala $1:400$. En el plano, el área que ocupa el césped es un rectángulo de $25$ cm de largo por $15$ cm de…

El plano de un campo de fútbol municipal está dibujado a escala $1:400$. En el plano, el área que ocupa el césped es un rectángulo de $25$ cm de largo por $15$ cm de ancho. Calcule el área real del campo de fútbol en pies cuadrados.

Escala 1:400 25 pulg 15 pulg
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Está diseñando su propia "Gaming Room" en un plano a escala $1:40$. En el dibujo, la habitación tiene una superficie de $75\text{ cm}^2$. Has visto un escritorio…

Está diseñando su propia "Gaming Room" en un plano a escala $1:40$. En el dibujo, la habitación tiene una superficie de $75\text{ cm}^2$. Has visto un escritorio profesional que ocupa una superficie real de $1,28\text{ m}^2$ y una silla que ocupa $0,6\text{ m}^2$.

Si decide colocar el escritorio y dos sillas iguales, ¿qué superficie real quedará libre en la habitación? Exprese el resultado en pies cuadrados ($\text{m}^2$).

PLANO Escala 1:40 75 pulg² × 40² Escala de área HABITACIÓN REAL Área Total = ? pies² Escritorio 1.28 pies² Silla 0.6 pies² Silla 0.6 pies² ÁREA LIBRE ? pies²
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El plano de una piscina municipal está dibujado a una escala tal que una de sus paredes, que mide $25\text{ metros}$ en la realidad, está representada por un segmento de…

El plano de una piscina municipal está dibujado a una escala tal que una de sus paredes, que mide $25\text{ metros}$ en la realidad, está representada por un segmento de $12,5\text{ cm}$. En el plano, el fondo de la piscina tiene un área de $120\text{ cm}^2$.

Se quiere cubrir el fondo real con azulejos cuadrados de $20\text{ cm}$ de lado. ¿Cuántos azulejos serán necesarios comprar?

PLANO 120 pulg² 12,5 pulg REALIDAD ? pies² 25 pies × k² × k 20 pulg 20 pulg Cálculo final de azulejos: Nº = Área Real / (20 × 20 pulg²)
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Escala y volumen

El volumen tiene tres dimensiones: largo, ancho y alto. Cada una se multiplica por $k$, así que los volúmenes se multiplican por $k^3$.

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Un arquitecto ha construido una maqueta de un nuevo auditorio a escala $1:250$. El volumen total de la maqueta es de $0,64\text{ dm}^3$. Sabiendo que la densidad de los…

Un arquitecto ha construido una maqueta de un nuevo auditorio a escala $1:250$. El volumen total de la maqueta es de $0,64\text{ dm}^3$.

Sabiendo que la densidad de los materiales reales es diferente, pero el volumen se mantiene proporcional al cubo de la escala, calcule el volumen real del auditorio en pies cúbicos ($\text{m}^3$).

(Nota: Recuerde que si la escala de longitud es $k$, la escala de volumen es $k^3$).

Maqueta V = 0,64 pulg³ Auditorio Real V = ? pies³ Escala k = 250 Volumen × 250³
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Cambiar la escala

A veces tienes que pasar de una escala a otra. Por ejemplo, puedes reducir un mapa para imprimirlo, o acercar o alejar un mapa en una aplicación. La distancia real no cambia, así que úsala como puente entre los dos mapas.

Cuando fotocopias un mapa al $p\%$, cada longitud de la página se multiplica por $\frac{p}{100}$. El factor de escala $k$ se divide entonces entre $\frac{p}{100}$.

El zoom funciona igual. Cuando alejas un mapa, los detalles se encogen en la pantalla, así que $k$ se hace mayor.

Practica★★☆Sin empezar
Tiene dos mapas diferentes de la misma zona. En el Mapa A, la distancia entre dos pueblos es de $6$ cm y la escala es $1:50.000$. En el Mapa B, la distancia entre esos…

Tiene dos mapas diferentes de la misma zona. En el Mapa A, la distancia entre dos pueblos es de $6$ cm y la escala es $1:50.000$. En el Mapa B, la distancia entre esos mismos pueblos es de $15$ cm. Calcule cuál es la escala numérica del Mapa B.

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Se ha realizado una fotocopia de un plano original que estaba a escala $1:200$. Debido a un error en la configuración, la fotocopia ha salido reducida al $75\%$ de su…

Se ha realizado una fotocopia de un plano original que estaba a escala $1:200$. Debido a un error en la configuración, la fotocopia ha salido reducida al $75\%$ de su tamaño original.

En la fotocopia, la sala de la vivienda mide $6\text{ cm}$ de largo.

  1. ¿Cuál es la escala real de la fotocopia con respecto a la realidad?

  2. ¿Cuál es el largo real de la sala en pies?

REALIDAD L = ? pies PLANO ORIGINAL L = ? pulg FOTOCOPIA L = 6 pulg Escala 1:200 Reducción 75% × 0,75 Escala Real = ?
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Una aplicación de mapas en un celular muestra una zona de la ciudad. Cuando el zoom está al nivel A, la escala es $1:15.000$ y la distancia entre dos paradas de metro es…

Una aplicación de mapas en un celular muestra una zona de la ciudad. Cuando el zoom está al nivel A, la escala es $1:15.000$ y la distancia entre dos paradas de metro es de $6\text{ cm}$. Si el usuario aleja el zoom hasta que la escala sea $1:50.000$ (nivel B):

  1. ¿Cuál será la distancia en pulgadas entre esas mismas paradas en la pantalla?

  2. Si la pantalla del teléfono tiene un área de $80\text{ cm}^2$, ¿cuántas millas cuadradas reales de superficie urbana se están visualizando en el nivel B?

1:15.000 6 pulg Alejar zoom 1:50.000 ? pulg Área: 80 pulg²
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Todo junto

Los problemas más largos combinan escala, conversiones de unidades y rapidez. Usa $\text{distancia} = \text{rapidez} \times \text{tiempo}$, así que $\text{tiempo} = \text{distancia} \div \text{rapidez}$. Respeta el orden: primero la escala, luego las unidades y al final la rapidez.

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En un mapa de carreteras de Estados Unidos con escala $1:2.500.000$, la distancia medida con una regla entre Chicago y Detroit es de $14,2\text{ in}$. Un camión de…

En un mapa de carreteras de Estados Unidos con escala $1:2.500.000$, la distancia medida con una regla entre Chicago y Detroit es de $14,2\text{ in}$. Un camión de reparto sale de Chicago a las $08:00\text{ h}$ y viaja hacia Detroit a una velocidad media de $90\text{ mph}$.

¿A qué hora se espera que llegue a su destino si para media hora a mitad de camino para descansar?

Escala 1:2.500.000 14,2 pulg (en el plano) Chicago Detroit Salida: 08:00 h Llegada: ? h Descanso 30 min v = 90 mph Distancia real = ? mi
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Un mapa antiguo ha perdido su indicación de escala numérica. Sin embargo, muestra una escala gráfica en la que un segmento que mide $3,5\text{ in}$ en el papel…

Un mapa antiguo ha perdido su indicación de escala numérica. Sin embargo, muestra una escala gráfica en la que un segmento que mide $3,5\text{ in}$ en el papel representa una distancia real de $17,5\text{ kilómetros}$.

  1. Determine la escala numérica del mapa.

  2. Si dos pueblos están separados en el mapa por $12\text{ in}$, ¿cuántas horas tardará un ciclista en ir de uno a otro a una velocidad constante de $24\text{ mph}$?

Real Mapa 0 17,5 35,0 52,5 70,0 mi 3,5 pulg 12 pulg ? mi v = 24 mph t = ? h Pueblo A Pueblo B
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Practica★★★Sin empezar
Un dron de vigilancia forestal recorre una ruta rectangular sobre un parque natural. En el centro de control, los técnicos visualizan la ruta en una pantalla digital…

Un dron de vigilancia forestal recorre una ruta rectangular sobre un parque natural. En el centro de control, los técnicos visualizan la ruta en una pantalla digital donde la escala es $1:50.000$. En dicha pantalla, el rectángulo mide $12\text{ cm}$ de largo y $8\text{ cm}$ de ancho. Sin embargo, para el informe impreso, deben reducir el mapa de modo que el largo de la ruta mida solo $4\text{ cm}$.

Calcule:

  1. El área real del parque natural en millas cuadradas ($\text{km}^2$).

  2. La escala numérica que debe tener el mapa del informe impreso.

Pantalla Digital Informe Impreso Escala 1:50.000 12 pulg 8 pulg Reducción Escala 1:? 4 pulg ? pulg Área Real = ? mi²
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Volvamos al inicio: las $5$ in. de Emma en un mapa $1:250{,}000$ son $5 \times 250{,}000 = 1{,}250{,}000$ in. Al dividir entre $63{,}360$ obtenemos unas $19.7$ mi. A velocidad de autopista, son unos $20$ minutos de manejo.

Resumen

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