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9° EBI · Matemática
Proporcionalidad · Proporcionalidad

Proporcionalidad directa

Te conviene dominar: Proporcionalidad directa (8.° grado de Educación Básica Integrada (2.° de liceo))
Te conviene dominar: Razón (8.° grado de Educación Básica Integrada (2.° de liceo))

Si 3 boletos de ómnibus cuestan $\$\,180$, 6 boletos cuestan $\$\,360$. Doble de boletos, doble de plata. Triple de boletos, triple de plata. Cuando dos magnitudes se comportan así, son directamente proporcionales, y calcular con ellas es muy sencillo. ¿Cómo sabés si una situación es así y cómo se resuelve? Eso es lo que vemos en esta página.

Magnitudes directamente proporcionales

Boletos ($x$) 1 2 3 4 6
Precio en pesos ($y$) 60 120 180 240 360
$y/x$ 60 60 60 60 60
Diagrama que muestra cómo al duplicar los boletos de 3 a 6, el precio se multiplica por el mismo factor, pasando de 180 pesos a 360 pesos. 3 boletos 6 boletos ×2 el mismo factor 180 pesos 360 pesos ×2

Aquí $k = 60$: es el precio por unidad. La constante casi siempre tiene un significado así: pesos por kilo, kilómetros por hora, pesos por hora…

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Determiná si las siguientes parejas de magnitudes son directamente proporcionales. Justificá brevemente tu respuesta: a) El número de seguidores de un "influencer" y los…

Determiná si las siguientes parejas de magnitudes son directamente proporcionales. Justificá brevemente tu respuesta:

  1. a) El número de seguidores de un "influencer" y los "likes" que recibe en su última foto.
  2. b) La cantidad de kilos de manzanas que comprás y el precio total a pagar.
  3. c) La edad de una persona y su altura en centímetros.
  4. d) El tiempo que dejás el celular cargando y el porcentaje de batería que recupera (suponiendo que carga de forma constante).
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Un grupo de amigos quiere ir al cine. Sabemos que $3$ entradas han costado $22,50$ pesos. Completa la siguiente tabla y calcula la constante de proporcionalidad $k$…

Un grupo de amigos quiere ir al cine. Sabemos que $3$ entradas han costado $22,50$ pesos. Completa la siguiente tabla y calcula la constante de proporcionalidad $k$ (precio por entrada):

Número de entradas $1$ $3$ $5$ $8$ $10$
Precio total ( pesos) $22,50$
Número de entradas Precio total ($) 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 7 9 11 y = k·x 1 5 8 10 3 $22,50
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Un creador de contenido en una plataforma de video recibe ingresos directamente proporcionales al número de visualizaciones de sus videos. Por cada $1250$…

Un creador de contenido en una plataforma de video recibe ingresos directamente proporcionales al número de visualizaciones de sus videos. Por cada $1250$ visualizaciones, el sistema le genera un beneficio de $150$ pesos. Copiá la siguiente tabla en tu cuaderno y completala calculando la razón de proporcionalidad $k$:

Visualizaciones $2500$ $5000$ $15000$
Ingresos ( pesos) $1\,200$
Visualizaciones Ingresos ($) 5000 10000 15000 600 1.200 1.800 I = 0,12·V 1250 150 ¿? Razón de proporcionalidad k = 150 / 1250 = 0,12
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La gráfica: una recta por el origen

Si dibujás los puntos de la tabla, quedan alineados en una recta que pasa por el origen $(0, 0)$: 0 boletos, 0 pesos. Es la función $f(x) = kx$, y la constante $k$ es la pendiente (lo que sube la recta por cada unidad que avanza).

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Un auto a control remoto recorre $12$ metros en apenas $8$ segundos manteniendo una velocidad constante. Si sigue moviéndose de la misma forma: a) ¿Qué distancia…

Un auto a control remoto recorre $12$ metros en apenas $8$ segundos manteniendo una velocidad constante. Si sigue moviéndose de la misma forma:

  1. a) ¿Qué distancia recorrerá en un minuto ($60$ segundos)?
  2. b) ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer una pista de $30$ metros?
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La batería de un monopatín eléctrico se consume de forma proporcional a la distancia recorrida. Si para realizar un trayecto de $4,5$ km se gastó un $12 \%$ de la…

La batería de un monopatín eléctrico se consume de forma proporcional a la distancia recorrida. Si para realizar un trayecto de $4,5$ km se gastó un $12 \%$ de la capacidad total de la batería, calculá mediante reducción a la unidad cuánta batería se consumirá en un recorrido de $15$ km por el mismo tipo de terreno.

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Regla de tres simple directa

Para calcular un valor desconocido hay dos caminos equivalentes:

1. Reducción a la unidad: calculá primero el valor para 1 y luego multiplicá.

2. Regla de tres (proporción): colocá los datos y usá los productos cruzados. En cada lado de la igualdad van razones de la misma magnitud.

Esquema de regla de tres directa: 4 personas corresponden a 600 ml de leche, 7 personas a una cantidad x; al aumentar las personas aumenta la leche. personasleche (ml) 4 600 7 x más → más x = 600 · 7 / 4 = 1050
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Para preparar un batido de frutas para $4$ personas, se necesitan $600$ ml de leche. Si el próximo sábado vas a invitar a $10$ amigos a casa, ¿cuánta leche necesitarás…

Para preparar un batido de frutas para $4$ personas, se necesitan $600$ ml de leche. Si el próximo sábado vas a invitar a $10$ amigos a casa, ¿cuánta leche necesitarás comprar para que todos tengan su batido? Resuelve utilizando una regla de tres simple directa.

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Una impresora 3D tarda $45$ minutos en fabricar una pieza que pesa $60$ gramos. Si queremos imprimir una figura del mismo material que pesa $100$ gramos, ¿cuánto tiempo…

Una impresora 3D tarda $45$ minutos en fabricar una pieza que pesa $60$ gramos. Si queremos imprimir una figura del mismo material que pesa $100$ gramos, ¿cuánto tiempo tardará la impresora? Expresa el resultado en horas y minutos.

0 20 40 60 80 100 120 15 30 45 60 ? 90 Peso (g) Tiempo (min)
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Para organizar una convivencia escolar, se ha decidido preparar una receta de limonada casera. La receta original indica que para $6$ personas se necesitan $1,5$ litros…

Para organizar una convivencia escolar, se ha decidido preparar una receta de limonada casera. La receta original indica que para $6$ personas se necesitan $1,5$ litros de agua y $450$ g de azúcar. Si finalmente se han apuntado $42$ personas, ¿cuántos litros de agua y cuántos kilos de azúcar se deben comprar para mantener la proporción exacta?

RECETA ORIGINAL NUEVA PROPORCIÓN 6 personas 1,5 L 450 g Proporcionalidad Directa 42 personas ? L ? kg
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Una empresa de fabricación de componentes para smartphones utiliza una máquina que produce $150$ microchips cada $20$ minutos. 1. ¿Cuántos microchips producirá en una…

Una empresa de fabricación de componentes para smartphones utiliza una máquina que produce $150$ microchips cada $20$ minutos.

  1. ¿Cuántos microchips producirá en una jornada laboral de $8$ horas sin detenerse?

  2. Si por un fallo técnico la máquina reduce su velocidad de producción a la mitad, ¿cuántas horas tardará en fabricar un pedido urgente de $2250$ microchips?

20 40 60 0 150 225 300 Tiempo (min) Microchips Velocidad Normal 150 chips / 20 min Velocidad Reducida 75 chips / 20 min
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Escalas y sombras

Las escalas son proporcionalidad directa: medida real $= k \cdot$ medida en el mapa. Una escala $1:25.000$ significa que 1 cm del mapa son 25.000 cm reales, es decir, 250 m.

También son proporcionales las alturas y las sombras de objetos a la misma hora del día: si la sombra de un poste es el doble que la de otro, el poste es el doble de alto. Eso permite medir alturas inaccesibles con una regla de tres.

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Un mapa de senderismo de la Sierra de Guadarrama está dibujado a una escala $1:25000$. Un grupo de estudiantes planea una ruta que en el mapa mide $14,4$ cm. 1. ¿Cuántos…

Un mapa de senderismo de la Sierra de Guadarrama está dibujado a una escala $1:25000$. Un grupo de estudiantes planea una ruta que en el mapa mide $14,4$ cm.

  1. ¿Cuántos kilómetros reales recorrerán en total?

  2. Si caminan a una velocidad constante y tardan $45$ minutos en recorrer los primeros $3$ km, ¿cuánto tiempo total les llevará completar la ruta?

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Practica★★☆Sin empezar
A la misma hora del día, la sombra de una señal de tráfico de $2,2$ metros de altura mide $1,4$ metros. Si justo al lado hay una torre de alta tensión cuya sombra mide…

A la misma hora del día, la sombra de una señal de tráfico de $2,2$ metros de altura mide $1,4$ metros. Si justo al lado hay una torre de alta tensión cuya sombra mide $10,5$ metros, ¿qué altura tiene la torre? Realiza un dibujo esquemático de la situación antes de resolver el problema.

Señal h₁=2,2m s₁=1,4m Torre h₂=? s₂=10,5m α α

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

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En un mapa estelar, la distancia entre dos estrellas es de $18\text{ cm}$. Se sabe que este mapa representa una escala donde $1\text{ cm}$ equivale a $4,5$ años luz. Si…

En un mapa estelar, la distancia entre dos estrellas es de $18\text{ cm}$. Se sabe que este mapa representa una escala donde $1\text{ cm}$ equivale a $4,5$ años luz. Si una nave espacial viaja a una velocidad constante y tarda $240\text{ años}$ en recorrer $0,8$ años luz:

  1. a) ¿A qué distancia real en años luz están las dos estrellas?
  2. b) ¿Cuántos siglos tardaría la nave en viajar de una estrella a otra? (Considera que la relación entre tiempo y distancia recorrida es directamente proporcional).
dₘ = 18 cm Estrella A Estrella B 1 cm ↔ 4,5 a.l. Dᵣ = ? a.l. v = 0,8 a.l. / 240 años tₜ = ? siglos
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Porcentajes como proporcionalidad

Un porcentaje es una proporción con 100: el 15 % de 300 pesos es $\frac{15}{100} = \frac{x}{300}$, así que $x = 45$ pesos. Por eso la cantidad y su porcentaje son directamente proporcionales: el 15 % del doble es el doble.

Barra horizontal que representa un total de 300 pesos como el 100 % y resalta que el tramo del 15 % equivale a 45 pesos. 15 % 045 pesos300 pesos = 100 %
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Tu celular tiene una capacidad total de almacenamiento de $128$ GB. Si el sistema operativo y las aplicaciones instaladas ya ocupan el $25\%$ del espacio, ¿cuántos…

Tu celular tiene una capacidad total de almacenamiento de $128$ GB. Si el sistema operativo y las aplicaciones instaladas ya ocupan el $25\%$ del espacio, ¿cuántos gigabytes están ocupados actualmente?

Sistema y Apps 128 GB Total 25% ? GB
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Viste un buzo que te encanta en una tienda online. Su precio original es de $1\,800$ pesos, pero hoy tiene un descuento del $15\%$. ¿Cuántos pesos te ahorrás gracias a…

Viste un buzo que te encanta en una tienda online. Su precio original es de $1\,800$ pesos, pero hoy tiene un descuento del $15\%$. ¿Cuántos pesos te ahorrás gracias a la rebaja? (No es necesario calcular el precio final).

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Repartos directamente proporcionales

Cuando varias personas ponen plata para comprar algo y después se reparten lo comprado, lo justo es que cada una reciba en proporción a lo que aportó. Las partes son directamente proporcionales a los aportes: el que puso el doble recibe el doble.

Se resuelve con una constante de reparto $k$:

$$k = \frac{\text{total a repartir}}{\text{suma de los aportes}} \qquad \text{parte de cada uno} = k \cdot \text{su aporte}$$

Al final, la suma de las partes tiene que dar el total: sirve para controlar.

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Tres amigos, Alba, Bruno y Carla, han comprado juntos un pack de $50$ sobres de cartas coleccionables que costaba $75$ pesos. Alba aportó $15$ pesos, Bruno $27$ pesos y…

Tres amigos, Alba, Bruno y Carla, han comprado juntos un pack de $50$ sobres de cartas coleccionables que costaba $75$ pesos. Alba aportó $15$ pesos, Bruno $27$ pesos y Carla el resto. Si deciden repartir los sobres de forma directamente proporcional al dinero que puso cada uno, ¿cuántos sobres le corresponden a cada uno?

Total: $75 Alba $15 Bruno $27 Carla Resto ? sobres ? sobres ? sobres Total: 50 sobres
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Problemas con varias magnitudes

En problemas más largos conviene hallar primero la constante de cada relación (por ejemplo, metros de filamento por cm³, o MB por minuto) y después multiplicar. Si una magnitud depende de dos factores a la vez (duración y resolución), cada factor multiplica por su cuenta mientras el otro se mantenga.

Practica★★☆Sin empezar
Un centro de reciclaje paga a los usuarios por el peso del plástico entregado. El lunes, un colegio entregó $120$ kg y recibió $18$ pesos. El martes, otro colegio…

Un centro de reciclaje paga a los usuarios por el peso del plástico entregado. El lunes, un colegio entregó $120$ kg y recibió $18$ pesos. El martes, otro colegio entregó una cantidad desconocida y recibió $24,75$ pesos.

  1. ¿Cuál es el precio por kilo de plástico reciclado?

  2. ¿Cuántos kilos entregó el segundo colegio?

Peso (kg) Precio ($) 0 18 120 24,75 x
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Practica★★★Sin empezar
Un estudio de arquitectura está diseñando una maqueta de un rascacielos utilizando una impresora 3D de alta precisión. Han comprobado que para imprimir una sección de la…

Un estudio de arquitectura está diseñando una maqueta de un rascacielos utilizando una impresora 3D de alta precisión. Han comprobado que para imprimir una sección de la estructura que tiene un volumen de $450\text{ cm}^3$ se necesitan $12,5\text{ metros}$ de filamento plástico y la impresora tarda $3\text{ horas y }45\text{ minutos}$. Si el rascacielos completo en la maqueta requiere un volumen total de plástico de $2,16\text{ dm}^3$:

  1. a) ¿Cuántos carretes de filamento de $50\text{ metros}$ deberán comprar como mínimo para completar la maqueta?
  2. b) Si la impresora trabaja sin interrupciones, ¿cuántos días y horas tardará en terminar el trabajo?
SECCIÓN (Maqueta) RASCACIELOS TOTAL × k V₁ = 450 cm³ L₁ = 12,5 m T₁ = 3h 45m
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Practica★★★Sin empezar
Un servidor de streaming de video ajusta el tamaño de sus archivos de forma proporcional a la duración y a la resolución (número total de píxeles). Un video de…

Un servidor de streaming de video ajusta el tamaño de sus archivos de forma proporcional a la duración y a la resolución (número total de píxeles). Un video de $10\text{ minutos}$ a una resolución de $1280 \times 720$ píxeles ocupa $450\text{ MB}$.

Calcula cuánto ocupará una película de $1\text{ hora y }45\text{ minutos}$ si se sube con una resolución de $1920 \times 1080$ píxeles, sabiendo que la relación entre el peso y el total de píxeles es directamente proporcional. Expresa el resultado en Gigabytes ($1\text{ GB} = 1024\text{ MB}$).

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Practica★★★Sin empezar
Una planta desalinizadora produce agua potable de forma proporcional al tiempo de funcionamiento de sus turbinas. Durante un periodo de $8\text{ horas}$, la planta…

Una planta desalinizadora produce agua potable de forma proporcional al tiempo de funcionamiento de sus turbinas. Durante un periodo de $8\text{ horas}$, la planta produce agua suficiente para abastecer a una población de $3.500\text{ personas}$, consumiendo $1.400\text{ kWh}$ de energía.

Debido a una ola de calor, el consumo de agua por persona aumenta un $25\%$. Si la planta ahora debe abastecer a una población de $5.000\text{ personas}$ en estas nuevas condiciones, ¿durante cuántas horas deberá funcionar y cuál será el consumo energético total previsto? (Supón que el consumo de energía es también directamente proporcional al tiempo de funcionamiento).

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Volvé al principio: 3 boletos cuestan $\$\,180$ porque cada uno cuesta $\$\,60$ ($k = 60$); por eso 6 cuestan $6 \cdot 60 = \$\,360$.

Resumen

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