Ciencias Aplicadas I · Capítulo 3
Hoja resumen de los temas 1 y 2
Repaso
1 Matemáticas
- 1.1 Números y operaciones
- 1.2 Potencias
- 1.3 Proporcionalidad
1.1 Números y operaciones
Conjuntos de números (cada uno incluye al anterior):
| Conjunto | Símbolo | Qué incluye | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Naturales | $\mathbb{N}$ | Para contar | $1, 2, 3\ldots$ |
| Enteros | $\mathbb{Z}$ | Naturales, el $0$ y los negativos | $-3, 0, 7$ |
| Racionales | $\mathbb{Q}$ | Fracción o decimal exacto/periódico | $\frac{1}{2} = 0{,}5$ |
| Irracionales | — | Decimales infinitos sin patrón | $\pi, \sqrt{3}$ |
| Reales | $\mathbb{R}$ | Racionales + irracionales | la recta numérica |
Resumen
Para clasificar un número, indica el conjunto más pequeño al que pertenece, y recuerda: $\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}$.
Jerarquía de las operaciones (en este orden):
- Paréntesis y corchetes.
- Multiplicaciones y divisiones, de izquierda a derecha.
- Sumas y restas, de izquierda a derecha.
Los paréntesis lo cambian todo: $3 + 4 \times 2 = 11$, pero $(3 + 4) \times 2 = 14$.
1.2 Potencias
- En $a^n$, la base $a$ es el número que se multiplica y el exponente $n$ dice cuántas veces.
- Las potencias de base $10$ son la unidad seguida de tantos ceros como indica el exponente: $10^3 = 1\,000$.
- Descomposición polinómica: $24\,598 = 2 \times 10^4 + 4 \times 10^3 + 5 \times 10^2 + 9 \times 10^1 + 8$.
Propiedades (el resultado se deja como una sola potencia):
| Propiedad | Fórmula | Ejemplo |
|---|---|---|
| Potencia de un producto | $(a \times b)^n = a^n \times b^n$ | $(5 \times 4)^2 = 5^2 \times 4^2$ |
| Potencia de un cociente | $(a : b)^n = a^n : b^n$ | $(12 : 4)^3 = 12^3 : 4^3$ |
| Potencia de una potencia | $(a^m)^n = a^{m \times n}$ | $(5^4)^2 = 5^8$ |
| Producto de la misma base | $a^m \times a^n = a^{m+n}$ | $3^6 \times 3^5 = 3^{11}$ |
| Cociente de la misma base | $a^m : a^n = a^{m-n}$ | $12^5 : 12^3 = 12^2$ |
| Exponente cero | $a^0 = 1$ | $7^0 = 1$ |
Importante
En las tres primeras propiedades el exponente es común y afecta a los dos números. En las dos siguientes la base es común y los exponentes se suman o se restan.
1.3 Proporcionalidad
Una magnitud es una propiedad que se puede medir y expresar con un número y una unidad.
| Tipo | Cómo cambian | Fórmula | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Directa | Las dos aumentan o disminuyen juntas | $\dfrac{a}{b} = \dfrac{c}{x} \Rightarrow x = \dfrac{b \times c}{a}$ | Más kilos, más precio |
| Inversa | Una sube y la otra baja | $a \times b = c \times x \Rightarrow x = \dfrac{a \times b}{c}$ | Más obreros, menos tiempo |
Ejemplo
Directa: 3 kg cuestan 7,50 € → 5 kg costarán $x = \dfrac{7{,}50 \times 5}{3} = 12{,}50$ €.
Inversa: 4 personas tardan 6 h → 8 personas tardarán $x = \dfrac{4 \times 6}{8} = 3$ h.
2 Física y química: unidades, masa y medidas
- 2.1 Magnitudes y Sistema Internacional
- 2.2 Cambios de unidad
- 2.3 Volumen y capacidad
2.1 Magnitudes y Sistema Internacional
Medir es comparar una magnitud con una unidad. Toda medida lleva número + unidad.
| Magnitud | Unidad del SI | Símbolo |
|---|---|---|
| Longitud | metro | $\mathrm{m}$ |
| Masa | kilogramo | $\mathrm{kg}$ |
| Tiempo | segundo | $\mathrm{s}$ |
| Temperatura | kelvin | $\mathrm{K}$ |
| Intensidad de corriente | amperio | $\mathrm{A}$ |
| Cantidad de sustancia | mol | $\mathrm{mol}$ |
Prefijos más usados: kilo- ($\times 1\,000$), hecto- ($\times 100$), deca- ($\times 10$), deci- ($\div 10$), centi- ($\div 100$), mili- ($\div 1\,000$).
Masa ≠ peso
La masa es la cantidad de materia y se mide en $\mathrm{kg}$. El peso es una fuerza, depende de la gravedad y se mide en newtons ($\mathrm{N}$). En la Luna el peso cambia, la masa no.
2.2 Cambios de unidad
Cada salto a la derecha multiplica por 10; cada salto a la izquierda divide por 10.
- Longitud: km – hm – dam – m – dm – cm – mm
- Capacidad: kL – hL – daL – L – dL – cL – mL
- Masa: kg – hg – dag – g – dg – cg – mg
$$2{,}5\,\mathrm{km} = 2\,500\,\mathrm{m} \qquad 384\,\mathrm{cm} = 3{,}84\,\mathrm{m}$$
Equivalencias que hay que saber
- $1\,\mathrm{t} = 1\,000\,\mathrm{kg}$ · $1\,\mathrm{q} = 100\,\mathrm{kg}$
- $1\,\mathrm{L} = 1\,\mathrm{dm}^3$ · $1\,\mathrm{m}^3 = 1\,000\,\mathrm{L}$
- Agua pura: $1\,\mathrm{kg} = 1\,\mathrm{L} = 1\,\mathrm{dm}^3$ y $1\,\mathrm{g} = 1\,\mathrm{mL} = 1\,\mathrm{cm}^3$
2.3 Volumen y capacidad
- El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo: en el SI, metros cúbicos ($\mathrm{m}^3$).
- La capacidad es lo que puede contener un recipiente: litros ($\mathrm{L}$).
- Volumen de una caja:
3 Chuleta final
- 3.1 Fórmulas imprescindibles
- 3.2 Errores que hay que evitar
3.1 Fórmulas imprescindibles
Resumen
- Jerarquía: paréntesis → $\times$ y $\div$ → $+$ y $-$.
- Potencias: $a^m \times a^n = a^{m+n}$ y $a^m : a^n = a^{m-n}$.
- Agua: $1\,\mathrm{kg} = 1\,\mathrm{L} = 1\,\mathrm{dm}^3$.
3.2 Errores que hay que evitar
Importante
- No confundir masa ($\mathrm{kg}$) con peso ($\mathrm{N}$).
- No confundir volumen ($\mathrm{m}^3$) con capacidad ($\mathrm{L}$).
- No olvidar la unidad en el resultado.
- En potencias, al multiplicar potencias de la misma base se suman los exponentes, no se multiplican.
4 Ejercicios de Matemáticas
- 4.1 Números y operaciones combinadas
- 4.2 Potencias
- 4.3 Proporcionalidad
4.1 Números y operaciones combinadas
1Actividades
- Clasifica cada número en el conjunto más pequeño al que pertenece: a) $-8$; b) $0{,}4$; c) $\sqrt{5}$; d) $25$; e) $0$.
- Calcula respetando la jerarquía de operaciones: a) $5 + 3 \times 4$; b) $(5 + 3) \times 4$; c) $20 - 12 \div 4 + 2 \times 3$; d) $30 - (6 + 4) \times 2$.
- Descompón $30\,507$ como suma de potencias de $10$.
- En una división, el dividendo es $47$ y el divisor es $6$. Indica el cociente y el resto.
4.2 Potencias
2Actividades
- Escribe como una sola potencia: a) $3^2 \times 3^5$; b) $8^7 : 8^3$; c) $(5^2)^3$; d) $4^0$.
- Calcula aplicando las propiedades: a) $(2 \times 10)^3$; b) $(60 : 20)^2$; c) $10^4 \times 10^2$.
- ¿Verdadero o falso? Corrige los enunciados falsos: a) $2^3 \times 2^4 = 2^{12}$; b) $9^5 : 9^5 = 1$; c) $(3^2)^4 = 3^8$.
4.3 Proporcionalidad
3Actividades
- Indica si la relación es directa o inversa: a) kilos de manzanas y precio; b) velocidad y tiempo para recorrer el mismo trayecto; c) número de pintores y tiempo en pintar una pared.
- Para 8 bocadillos se usan $600\,\mathrm{g}$ de pan. ¿Cuánto pan se necesita para 12 bocadillos?
- Seis máquinas tardan $10\,\mathrm{h}$ en fabricar un pedido. ¿Cuánto tardarán cuatro máquinas iguales? Indica el tipo de proporcionalidad.
- Un grifo llena $60\,\mathrm{L}$ en $3$ minutos. ¿Cuántos litros llenará en $7$ minutos al mismo ritmo?
5 Ejercicios de Física y Química
- 5.1 Unidades y medidas
5.1 Unidades y medidas
4Actividades
- Convierte: a) $4{,}3\,\mathrm{km} \to \mathrm{m}$; b) $275\,\mathrm{cm} \to \mathrm{m}$; c) $0{,}92\,\mathrm{m} \to \mathrm{mm}$; d) $6\,400\,\mathrm{mm} \to \mathrm{m}$.
- Convierte: a) $2{,}8\,\mathrm{L} \to \mathrm{mL}$; b) $1\,450\,\mathrm{mL} \to \mathrm{L}$; c) $3{,}2\,\mathrm{kg} \to \mathrm{g}$; d) $5\,000\,\mathrm{g} \to \mathrm{kg}$.
- Expresa en kilogramos: a) $450\,\mathrm{g}$; b) $2{,}5\,\mathrm{t}$; c) $4\,\mathrm{q}$.
- Un depósito contiene $8\,\mathrm{m}^3$ de agua. ¿Cuántos litros son? ¿Cuántas toneladas?
- Corrige estas medidas incompletas y escribe una unidad adecuada: «la mesa mide 90»; «la botella contiene 2».
6 Soluciones
- 6.1 Matemáticas
- 6.2 Física y Química
6.1 Matemáticas
Actividades 1
- a) $\mathbb{Z}$; b) $\mathbb{Q}$ (es $0{,}4 = \frac{2}{5}$); c) irracional; d) $\mathbb{N}$; e) $\mathbb{Z}$.
- a) $17$; b) $32$; c) $20 - 3 + 6 = 23$; d) $30 - 10 \times 2 = 10$.
- $30\,507 = 3 \times 10^4 + 5 \times 10^2 + 7$.
- Cociente $7$ y resto $5$ (porque $6 \times 7 + 5 = 47$).
Actividades 2
- a) $3^7$; b) $8^4$; c) $5^6$; d) $1$.
- a) $2^3 \times 10^3 = 8\,000$; b) $3^2 = 9$; c) $10^6 = 1\,000\,000$.
- a) Falso: $2^3 \times 2^4 = 2^7$; b) verdadero; c) verdadero.
Actividades 3
- a) directa; b) inversa; c) inversa.
- $x = \frac{600 \times 12}{8} = 900\,\mathrm{g}$ (directa).
- $x = \frac{6 \times 10}{4} = 15\,\mathrm{h}$ (inversa).
- $\frac{60}{3} = 20\,\mathrm{L/min} \Rightarrow 20 \times 7 = 140\,\mathrm{L}$ (directa).
6.2 Física y Química
Actividades 4
- a) $4\,300\,\mathrm{m}$; b) $2{,}75\,\mathrm{m}$; c) $920\,\mathrm{mm}$; d) $6{,}4\,\mathrm{m}$.
- a) $2\,800\,\mathrm{mL}$; b) $1{,}45\,\mathrm{L}$; c) $3\,200\,\mathrm{g}$; d) $5\,\mathrm{kg}$.
- a) $0{,}45\,\mathrm{kg}$; b) $2\,500\,\mathrm{kg}$; c) $400\,\mathrm{kg}$.
- $8\,\mathrm{m}^3 = 8\,000\,\mathrm{L}$ y su masa es $8\,\mathrm{t}$.
- Faltan las unidades: «la mesa mide $90\,\mathrm{cm}$»; «la botella contiene $2\,\mathrm{L}$».