Proporcionalidad: comprenda las cantidades proporcionales

La proporcionalidad establece una relación entre cantidades y la cantidad es todo lo que se puede medir o contar.

En la vida cotidiana hay muchos ejemplos de esta relación, como cuando se conduce un automóvil, el tiempo que se tarda en recorrer la ruta depende de la velocidad empleada, es decir, el tiempo y la velocidad son cantidades proporcionales.

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¿Qué es la proporcionalidad?

Una proporción representa la igualdad entre dos razones, una razón es el cociente de dos números. Vea cómo representarlo a continuación.

recta a en recta b igual a recta c en recta d

Dice: a es para b y c es para d.

Arriba, vemos que a, b, cyd son los términos de una razón, que tiene las siguientes propiedades:

  • Propiedad fundamental: recto a.  espacio recto d igual al espacio recto b.  recta c
  • Propiedad de suma: numerador recto a espacio más espacio recto b sobre denominador recto b final de la fracción igual al numerador recto c espacio más espacio recto d sobre denominador recto d final de la fracción
  • Propiedad de resta: numerador recto un espacio menos espacio recto b sobre denominador recto b extremo de la fracción igual al numerador recto c espacio menos espacio recto d sobre denominador recto d final de la fracción

Ejemplo de proporcionalidad: Pedro y Ana son hermanos y se dieron cuenta de que la suma de sus edades es igual a la edad de su padre, que tiene 60 años. Si la edad de Pedro es para Ana y 4 es para 2, ¿cuántos años tiene cada uno de ellos?

Solución:

Primero, configuramos la proporción usando P para la edad de Pedro y A para la edad de Ana.

recta P sobre recta A igual a 4 sobre 2

Sabiendo que P + A = 60, aplicamos la propiedad de la suma y encontramos la edad de Ana.

numerador recto P espacio más espacio recto A sobre denominador recto Al final de la fracción igual al numerador 4 espacio más espacio 2 sobre denominador 2 extremo de la fracción 60 sobre recto A igual a 6 sobre 2120 espacio igual al espacio 6 recto A recto Un espacio igual al espacio 20

Aplicando la propiedad fundamental de las proporciones, calculamos la edad de Pedro.

espacio P recto.  espacio 2 espacio igual al espacio 20 espacio.  espacio 4 espacio P recto igual a 80 sobre 2 espacio P recto igual al espacio 40

Descubrimos que Ana tiene 20 años y Pedro 40.

Obtenga más información sobre Razón y Proporción.

Proporcionalidades: directa e inversa

Cuando establecemos la relación entre dos cantidades, la variación de una cantidad provoca un cambio en la otra cantidad en la misma proporción. Entonces se produce la proporcionalidad directa o inversa.

Cantidades directamente proporcionales

Dos cantidades son directamente proporcionales cuando la variación siempre ocurre al mismo ritmo.

Ejemplo: Una industria ha instalado un medidor de nivel, que cada 5 minutos marca la altura del agua en el depósito. Observe la variación en la altura del agua a lo largo del tiempo.

Tiempo (min) Altura (cm)
10 12
15 18
20 24

Nótese que estas cantidades son directamente proporcionales y tienen variación lineal, es decir, el aumento de una implica un aumento de la otra.

LA constante de proporcionalidad (k) establece una relación entre los números en las dos columnas de la siguiente manera:

10 sobre 12 es igual a 15 sobre 18 es igual a 20 sobre 24 es igual a 5 sobre 6

Genéricamente, podemos decir que la constante para cantidades directamente proporcionales viene dada por x / y = k.

Cantidades inversamente proporcionales

Dos cantidades son inversamente proporcionales cuando una cantidad varía en relación inversa a la otra.

Ejemplo: João se está entrenando para una carrera y, por eso, decidió comprobar la velocidad que debería correr para llegar a la meta en el menor tiempo posible. Observe el tiempo que tomó a diferentes velocidades.

Velocidad (m / s) Hora (s)
20 60
40 30
60 20

Nótese que las cantidades varían inversamente, es decir, el aumento de una implica la disminución de la otra en la misma proporción.

Mira como el constante de proporcionalidad (k) entre las magnitudes de las dos columnas:

20 espacio.  espacio 60 espacio igual al espacio 40 espacio.  espacio 30 espacio igual a 60 espacio.  espacio 20 espacio igual al espacio 1 espacio 200

Genéricamente, podemos decir que la constante para cantidades inversamente proporcionales se encuentra usando la fórmula x. y = k.

Lea también: Cantidades directa e inversamente proporcionales

Ejercicios de cantidades proporcionales (con respuestas)

Pregunta 1

(Enem / 2011) Se sabe que la distancia real, en línea recta, de una ciudad A, ubicada en el estado de São Paulo, a una ciudad B, ubicada en el estado de Alagoas, es igual a 2.000 km. Un estudiante, al analizar un mapa, encontró con su regla que la distancia entre estas dos ciudades, A y B, era de 8 cm. Los datos indican que el mapa observado por el alumno está en la escala de:

a) 1: 250
b) 1: 2500
c) 1: 25000
d) 1: 250000
e) 1: 25000000

Alternativa correcta: e) 1: 25000000.

Datos de la declaración:

  • La distancia real entre A y B es de 2000 km.
  • La distancia en el mapa entre A y B es de 8 cm.

En una escala, los dos componentes, la distancia real y la distancia en el mapa, deben estar en la misma unidad. Por lo tanto, el primer paso es convertir km a cm.

2.000 km = 200.000.000 cm

En un mapa, la escala se da de la siguiente manera:

1 en recta X

Donde, el numerador corresponde a la distancia en el mapa y el denominador representa la distancia real.

Para encontrar el valor de x hacemos la siguiente relación entre las cantidades:

1 sobre recta X igual al numerador 8 espacio cm sobre denominador 200 espacio 000 espacio 000 espacio cm final de fracción

Para calcular el valor de X, aplicamos la propiedad fundamental de las proporciones.

directamente al espacio.  espacio recto d espacio igual al espacio recto b espacio.  espacio recto c 1 espacio.  espacio 200 espacio 000 espacio 000 espacio igual al espacio recto X espacio.  espacio 8 espacio X recto igual al espacio del numerador 200 espacio 000 espacio 000 sobre el denominador 8 final de la fracción X espacio recto igual al espacio 25 espacio 000 espacio 000

Concluimos que los datos indican que el mapa observado por el estudiante está en una escala de 1: 25000000.

Ver también: Ejercicios sobre razón y proporción.

Pregunta 2

(Enem / 2012) Una madre recurrió al prospecto para comprobar la dosis de un medicamento que necesitaba darle a su hijo. En el prospecto, se recomendaba la siguiente dosis: 5 gotas por cada 2 kg de masa corporal cada 8 horas.

Si la madre administró correctamente 30 gotas del medicamento a su hijo cada 8 horas, entonces su masa corporal es:

a) 12 kg.
b) 16 kg.
c) 24 kg.
d) 36 kg.
e) 75 kg.

Alternativa correcta: a) 12 kg.

Primero, configuramos la proporción con los datos de la declaración.

5 sobre 2 es igual a 30 sobre X recta

Entonces tenemos la siguiente proporcionalidad: se deben administrar 5 gotas cada 2 kg, se administraron 30 gotas a una persona de masa X.

Aplicando el teorema de las proporciones fundamentales, encontramos la masa corporal del niño de la siguiente manera:

5 espacios.  espacio recto espacio X igual al espacio 2 espacio.  espacio 30 espacio X recto igual al espacio 60 sobre 5 espacio X recto igual al espacio 12

Así, se administraron 30 gotas porque el niño pesa 12 kg.

Obtenga más conocimientos leyendo un texto sobre la regla de tres simple y compuesta.

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