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lunes, 4 de agosto de 2014

Contando las canicas en promedio

En un asunto importante es conveniente llevar un registro exacto de las posesiones. El banco registra cuánto dinero tiene cada cliente y cuánto deposita o retira del banco cada día. De manera similar, el gerente de la tienda lleva registro de las mercancías que se compran o venden. Probablemente nuestra madre lleva el registro del gasto de la casa. Esta información es de gran utilidad.


A Juan le gusta mucho jugar canicas y lleva registro de cuántas canicas tiene al final del día, todo los días. La tabla de las canicas que hizo Juan la semana que comenzó el 15 de abril se ve como sigue. 
Día
Números de canicas
15 de abril
35
16 de abril
38
17 de abril
40
18 de abril
25
19 de abril
28
20 de abril
32
21 de abril
30


La información de la tabla se puede poner de manera más vistosa en un gráfica de barras como la siguiente. 


Hubo días en que Juan tuvo muchas canicas, como el 16 y 17 de abril, en cambio hubo días malos en que sólo tuvo 25 canicas como el 18 de abril. A Juan le interesa saber cuántas canicas tuvo en promedio a lo largo de la semana. Este número se obtiene sumando el número de canicas de cada día y dividiendo entre el número de días, es decir, entre 7
.
 PROMEDIO= (35+38+40+25+28+32+30) ÷70= 32.57 canicas
 ¿Qué quiere decir 32.57 canicas? ¡Juan nunca tuvo pedazos de canicas! El promedio no es el número de canicas que tiene Juan en algún momento. Es sólo un número que indica más o menos cuántas canicas tuvo Juan cada día de la semana.


¿CUÁNTO VENDE LA SEÑORA DE LA TIENDA?


En la tienda de la escuela se venden refrescos, tortas y dulces. Los refrescos valen 4 pesos, las tortas 6 pesos y los dulces 50 centavos. La señora de la tienda ha hecho su tabla de ventas de la semana: 
Día
Refrescos
Tortas
Dulces
Venta
15 de abril
30
20
39
259.50
16 de abril
35
22
41
292.50
17 de abril
35
23
43
299.50
18 de abril
30
20
40
260
19 de abril
28
19
32
242




A lo largo de la semana, ¿cuál es el promedio de refrescos vendidos?, ¿cuál es el promedio de tortas vendidas? y ¿cuál es el promedio de venta total de la semana?
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El coche y la velocidad

Cuando vas en un coche, puedes ver la velocidad en los instrumentos del tablero. La velocidad no es siempre constante, cambia cuando se frena o cuando se presiona el acelerador. ¿Qué información nos proporciona la velocidad? ¿Podemos saber cuál es la distancia recorrida?
Cuando el coche está detenido, por supuesto, tiene velocidad 0. Si no arrancamos el coche, lo empujamos, o jalamos con una grúa, el coche no se moverá. en una calle sin tránsito y andando a baja velocidad, el coche puede mantenerse a velocidad constante v, esto es, vemos que la aguja del velocímetro marca todo el tiempo la velocidad v. Si esta velocidad se mantiene durante un intervalo de tiempo t, entonces la distancia d recorrida en ese tiempo por el coche será:
 d= vt
Cuando el coche se mueve a velocidad constante, la velocidad es la distancia recorrida por unidad d tiempo. Por ejemplo, 10 km/h (se lee "diez kilómetros por hora") indica que a velocidad constante el coche recorrería 10 kilómetros cada hora.
LAS LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON
Para explicar el movimiento de los planetas y otros cuerpos en el espacio, el matemático y físico ingles Isaac Newton enunció una serie de leyes del movimiento. Uno de los principios básicos indica que un cuerpo en reposo, cuando no está sujeto a ninguna fuerza de sus alrededores, se mantiene en reposo. También un cuerpo que se mueve con velocidad constante y que no está sujeto a fuerza alguna mantiene su velocidad en línea recta y velocidad constante.
Observamos que nuestro coche está sujeto a diversas fuerzas, por un lado, al acelerar, el motor lo empuja hacia delante. Por otro lado la fricción del piso tiene a frenarlo. Para mantenerlo a velocidad constante, tenemos que equilibrar estas dos fuerzas.
Si el terreno por donde circula el coche no es plano, entonces el coche puede experimentar otras fuerzas; al avanzar por una pendiente inclinada; dicha fuerza es proporcional al peso de coche.
Cuando la velocidad del coche no es constante, resulta más difícil saber la distancia que el coche recorre. Si medimos el tiempo t en el que se mueve y conocemos la distancia de que recorrió, decimos entonces que la velocidad media v del coche está dada por:
v= d/t
Por ejemplo, si de mi casa al sur de la ciudad tardo media hora en llegar al centro y sé que la distancia es de 20 km, entonces el viaje se realizo a una velocidad de
 20 km / 30 min= 0.66 km/hr
Hay otras situaciones donde el movimiento no tiene velocidad constante, como la caída libre de una piedra. Podemos fácilmente medir, con la ayuda de un cronometro, cuánto tiempo tarda una piedra pequeña en caer desde los diferentes niveles de un edificio. Veremos que la piedra recorre 5 metros en 1 segundo. Si la piedra cae durante 2 segundos, habrá recorrido entonces 20 metros; si cae durante 3 segundos, entonces recorre 45 metros y si cae 4 segundos habrá recorrido 80 metros. Obviamente, el movimiento de la piedra al caer no tiene velocidad constante, pues si así fuera habría recorrido solamente 10 metros en una caída de 2 segundos. La velocidad media de la piedra está dada de acuerdo con la siguiente tabla:
Tiempo
en el aire
Distancia recorrida
Velocidad
media
1 seg.
5 m
5 km/seg
2 seg.
20 m
10 km/seg
3 seg.
45 m
15 km/seg
4 seg.
80 m
20 km/seg
Como vemos, cada segundo aumenta la velocidad media 5 m/seg. Decimos que este movimiento es uniforme acelerado. La fuerza que actúa sobre la piedra y hace que su velocidad no sea constante, es la fuerza de gravedad. Dicha fuerza se mide como el peso de la piedra.