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Sumas y restas de fracciones con distinto denominador e igual denominador.
Sumas y restas de fracciones
Sumas y restas de fracciones

¿Qué son las fracciones?

Las fracciones son números que muestran como un todo (un entero) puede ser divido en partes iguales y que proporción de esas partes iguales se están usando. Por ejemplo 1/4, significa que, al entero lo dividimos en 4 partes, y que en caso utilizamos 1 de esas 4 partes.

sumas y restas de fraccciones
Sumas y restas de fracciones

En otras palabras, una fracción es una cantidad dividida por otra cantidad, por lo tanto, representa una división no efectuada y puede tomárselo de esa manera para operar y simplificar cuentas.

Recordemos que las fracciones están compuestas por dos números separados por una raya llamada “raya fraccionaria”. La parte superior de las fracciones recibe el nombre de “numerador, mientras que la inferior se llama “denominador. Recordemos también, que este último, se lee como un número partitivo, es decir: \(\frac{1}{2} \) (un medio); \(\frac{1}{3} \) (un tercio); \( \frac{2}{5} \) (dos quintos); etc.

suma y resta de fracciones
Suma y resta de fracciones – Las partes de una fracción.

Operaciones de sumas y restas de fracciones

Ahora que ya recordamos rápidamente que eran las fracciones, vamos a ver ahora, como operar con sumas y restas de fracciones. Primero lo veremos en la situación que tengan el mismo denominador

Sumas y restas de fracciones con mismo denominador

Por ejemplo tenemos la siguiente operación

\(\frac{3}{10} + \frac{1}{10}= \)

Al tener el mismo denominador, lo que vamos a hacer es repetir el denominador y sumar los numeradores.

\(\frac{3}{10} + \frac{1}{10}= \frac{3+1}{10} = \frac {4}{10} = simplificando \frac{2}{5} \)

Recordemos que simplificar era dividir a una fracción por un mismo número. En este caso a \( \frac {4}{10}\) dividimos tanto numerador y denominador por 2, por eso nos quedó como resultado \(\frac{2}{5} \).

Para restar hacemos los mismo, dejamos el mismo denominador y restamos los numeradores.

\( \frac{9}{4} – \frac {6}{4} = \frac {9-6}{4} = \frac{3}{4} \)

Suma y resta de fracciones con distinto denominador

También puede ser que tengamos que hacer sumas y restas de fracciones con distinto denominador, es decir, que los números de abajo son distintos. Para ello vamos a ver distintas maneras de hacerlo, por cualquier camino llegaremos al mismo resultado, podrás elegir entonces cuál te resulta más sencillo de utilizar.

Supongamos que tenemos la siguiente operación: \( \frac {1}{2} + \frac {2}{3} + \frac {3}{4}=\)

Si tenemos tenemos operaciones en donde los denominadores son distintos (en nuestro caso 2 y 5), lo que habrá que hacer es encontrar lo que se llama denominador común. En otras palabras encontrar un número que podamos dividir tanto por 2 como al mismo tiempo por 5. Conocer los criterios de divisibilidad puede ser muy útil para tal fin.

La primera opción es intentar sacarla mentalmente, muchas veces, y a medida que vamos adquiriendo más experiencia nos resultará fácil poder encontrar ese número, pero no de ser así, no se preocupen, hay otros métodos o formas para poder hallarlo.

Suma y resta de fracciones: Método 1

Una segunda opción, es hacer escribir las tablas de los denominadores con los que estamos trabajando y buscar cual es el primer número que se repite:

Tabla del 2: 2 – 4 -6 -8 -10 – 12 -14 -16 – 18 -20
Tabla del 3: 3 -6 -9 – 12 – 15 -18 -21 -24 – 27 – 30
Tabla del 4: 4 -8 –12 – 16 – 20 – 24 – 28- 32 -36 – 40

Si analizamos las tres tablas y buscamos cuál es el primer número que se repite en todas es el 12. Ese será el denominador común.

Si esta opción te resulta un poco larga o no tienes ganas de ponerte a escribir las tablas y encontrar el número tienes una tercera opción. Multiplicar todos los denominadores. En nuestro ejemplo será \( 2 \cdot 3 \cdot 4 = 24 \). La contra que tendrás de hacerlo por este método es que probablemente te de como resultado un número grande, que luego lo tengas que simplificar. Aún así tienes tres maneras de poder hallarlo. Usa la que te resulte más fácil.

Una vez que hayamos el denominador común. En nuestro ejemplo será 12 (de todas maneras más adelante se resolverá por 24 -por si alguno le resulta más fácil encontrar el denominador común por el método de multiplicar), empezaremos a resolver la sumas y restas de fracciones. Para ello tenemos cuatro maneras de resolverlo.

Ejemplo de suma de fracciones por el método 1

\( \frac {1}{2} + \frac {2}{3} + \frac {3}{4}=\) recordemos que el denominador común que calculamos es 12, así que lo escribimos, (por ahora sólo)

\( \frac { }{12} \)

Lo primero que vamos hacer es dividir el denominador común (12) por el denominador de la primera fracción (2) y al resultado lo vamos a multiplicar por el numerador de la primera fracción (1). La cuenta sería entonces:

\( 12/2 =6 \)
y luego se hace \( 6 \cdot 1 =6 \). Ese resultado lo anotamos en el numerador.

Se repite, así con la segunda fracción: \( 12/3 =4 \)
y luego\( 4 \cdot 2 = 8 \). Ese resultado lo anotamos en el numerador.

Y con la tercera fracción lo mismo. \( 12/4 =3 \)
y luego \(3 \cdot 3 =9 \). Ese resultado lo anotamos en el numerador.
.
La cuenta debería quedar expresada de la siguiente manera:

\( \frac {1}{2} + \frac {2}{3} + \frac {3}{4}=\) \( \frac {6+8+9}{12} \) = \(\frac{23}{12}\)

¿Cómo sería la operación si hubiese elegido la opción de multiplicar los denominadores y el mismo sería 24 como calculamos mas arriba?. Haciendo el mismo procedimiento de dividir el denominador y luego multiplicar por el numerador, quedaría así:

\( \frac {1}{2} + \frac {2}{3} + \frac {3}{4}=\) \( \frac {12+16+18}{24}=\) \(\frac {46}{24}\)

Simplificando por 2 queda \(\frac {23}{12}\)

Ejemplo de resta de fracciones por el método 1

\( \frac {5}{6} – \frac {1}{3}=\)

Buscamos el denominador común por alguno de los métodos anteriormente explicados, en este caso será 6 y procedemos a realizar las operación dividiendo el denominador común por el denominador de la fracción en cuestión y multiplicando por su numerador. Por lo tanto

\( \frac {5}{6} – \frac {1}{3}=\) \( \frac {5 – 2}{6}= \) = \( \frac {3}{6}=\) \(\frac {1}{2} \)

Ejemplo de sumas y restas de fracciones por el método 1

Acá tenemos que proceder de la misma manera teniendo especial cuidado de respetar el orden y los signos de la cuenta presentada.

\( \frac {4}{3} + \frac {1}{2} – \frac {1}{6}= \)


El denominador común en estas fracciones es 6. Luego procedemos como hicimos anteriormente a dividir el denominador común con el denominador de cada fracción y multiplicarlo por su numerador, respetando siempre los signos de la operación.

\( \frac {4}{3} + \frac {1}{2} – \frac {1}{6}= \) \( \frac {8+3-1}{6} = \) \( \frac {10}{6}= \) \(\frac {5}{3} \)

Sumas y restas de fracciones: Método 2

Otra manera que tenemos de operar con sumas y restas de fracciones es la siguiente:

  • Se busca el denominador común como se explica al principio de este post
  • Se calcula mentalmente porque número tengo que multiplicar al denominador de mi fracción para llegar al número que obtuvimos en el denominador común. Ese número encontrado lo vamos a multiplicar por el numerador.

Veamos algunos ejemplos:

Ejemplo de suma de fracciones por el método 2

\(\frac {1}{4} + \frac {2}{5} + \frac {2}{10}= \)
El denominador común es 20

Por lo tanto, el denominador de la primera fracción es 4, para llegar a 20 (que es el denominador común hay que multiplicar por 5), entonces al numerador lo tengo que multiplicar por dicho valor. Por la tanto en la segunda fracción al numerador lo multiplicaré por 4 y en la tercera por 2.

\(\frac {1}{4} + \frac {2}{5} + \frac {2}{10}= \) \( \frac {(1 \cdot 5) + (2 \cdot 4) + (10 \cdot 2)}{20}=\) \( \frac {5+8+20}{20}= \) \(\frac {33}{20} \)

Ejemplo de resta de fracciones por el método 2

\( \frac {7}{4} – \frac {1}{2}= \)
El denominador común es 4, por tanto aplicando lo que explicamos recién, buscamos porque número multiplicamos a los denominadores de cada fracción para llegar a 4 y ese número lo multiplicamos en el numerador correspondiente.

\( \frac {7}{4} – \frac {1}{2}= \) \( \frac {(7 \cdot 1) + (2 \cdot 2)}{4} = \) \( \frac {7+4}{4}= \) \( \frac {11}{4} \)

Para finalizar te compartimos nuestro vídeo tutorial del tema de nuestro canal de youtube

Ejemplo de sumas y restas de fracciones por el método 2

\( \frac {9}{3} – \frac{5}{12} + \frac {7}{4} = \)
El denominador común es 12. Por lo tanto, repetimos el procedimiento que hicimos en los dos ejemplos anteriores.

\( \frac {9}{3} – \frac{5}{12} + \frac {7}{4} = \) \( \frac {(9 \cdot 4) – (5 \cdot 1) + (7 \cdot 3)}{12}= \) \(\frac {36-5+21}{12}= \) \(\frac {52}{12}= \)

Simplificando por 4 queda \( \frac {13}{3}\)

Si quieres saber como operar con fracciones con sumas y restas te recomendamos ver esta explicación de un profe amigo nuestro.


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Sumas y restas de fracciones – Ensamble de Ideas – Copyright MMXXI

Unidades de energía: ¿Cómo pasar de kWh a J, cal y kcal?

Introducción a las unidades de energía

Como vimos en artículos anteriores referidos a la energía, tales como el de Características de la energía, esta magnitud puede definirse de la siguiente manera:

La energía es la capacidad de producir cambios, tanto físicos como químicos.

Muchas veces podemos encontrar una definición más técnica:

La energía es la capacidad de producir un trabajo.

En este artículo, analizaremos una parte fundamental de este gran tema: las unidades de energía. Como sabemos, las unidades tienen  una enorme importancia en las ciencias naturales. En el campo de la medicina, la nutrición, la ingeniería y muchas otras disciplinas, el estudio de la energía se hace imposible si no conocemos correctamente en qué unidades se está midiendo. Por otro lado, a veces ciertas unidades son evidentemente más útiles que otras cuando hablamos de distintos campos de estudio.

Veamos, una por una, cuáles son las unidades de energía más útiles:

Las unidades de la energía

El joule (o julio), simbolizado como “J”.

El joule es la unidad de energía del Sistema Internacional[note]definida técnicamente como “newton por metro”[/note]. Su símbolo es “J” y se suele utilizar en el campo de la física como una de las unidades de energía más comunes.

Es interesante ver que, como todas las unidades, el joule presenta múltiplos y submúltiplos. Lo que se encuentra comúnmente en la vida cotidiana es el “kilojoule” (representado por el símbolo “kJ”). Un kilojoule es igual a 1000 joules, es decir:

\( 1 kJ = 1000 J \)

¿Cómo hacemos para pasar de J a kJ? Es muy sencillo mediante la aplicación de la regla de tres simple. Veamos el siguiente ejemplo:

  1. ¿Cuántos kJ corresponden a 8500 J?

Para poder hacerlo, planteamos una regla de tres simple tal como observamos a continuación:

Como vemos, para resolver una regla de tres, debemos multiplicar cruzado y dividir por el valor que se encuentra en frente de la equis.

La caloría, simbolizada como “cal”.

La caloría es la unidad más utilizada (junto con sus múltiplos y submúltiplos) en el campo de la termodinámica y la nutrición. Seguramente te sonará familiar, pues el valor energético de los alimentos suelen presentarse en “kilocalorías (kcal)”, que corresponde a un múltiplo de la caloría, exactamente igual a 1000 cal. Es decir:

\( 1 kcal = 1000 cal \)

En este punto, es importante mencionar que la unidad “kilocaloría” es equivalente a la llamada “Caloría” (con C mayúscula), cuyo símbolo es “Cal”. Algunos autores la llaman “Caloría Grande”. Podemos entonces establecer la relación: \( 1 kcal = 1 Cal = 1000 cal\)

Para pasar de calorías a joules, se utiliza la siguiente equivalencia:

\( 1 cal = 4,185 J \)

Veamos un ejemplo de cómo pasar calorías a joules:

  • ¿A cuántos J corresponden 250 cal?

Aplicamos regla de tres simple mediante la equivalencia mencionada anteriormente.

Para pasar kcal a J, procedemos de forma similar teniendo en cuenta la siguiente equivalencia:

\( 1 kcal = 4185 J \)

De tal forma, una kcal es igual a 4,185 kJ, es decir:

\( 1 kcal = 4,185 kJ \)

El kilowatt-hora, representado como “kWh”

El kilowatt-hora es una unidad muy utilizada en las facturas de consumo de energía eléctrica domiciliaria o industrial. Muchos confunden el kilowatt-hora con el kilowatt, lo cual representa un gran error, puesto que el kilowatt-hora es una unidad de energía mientras que el kilowatt es una unidad de potencia.

Para saber por qué las empresas prefieren colocar esta unidad antes que el joule, veamos ante todo la equivalencia entre amabas:

\( 1 kWh = 3 600 000 J \)

Por ejemplo:

  • ¿A cuántos joules corresponden 300 kWh, que puede llegar a ser el consumo eléctrico promedio en un hogar?

Como vemos, aplicando regla de tres simple obtenemos el módico número de ¡mil ochenta millones de joules! ¿Se imaginan si utilizáramos a los joules como unidad de medida en nuestras boletas? ¡Sería un gran problema poder leerlos fácilmente!

Estas son las tres unidades de energía más comunes, aunque existen otros que veremos en diferentes artículos de física.

Más unidades de energía.

Aprovechamos este artículo para mostrarles otras unidades de energía comunes:

La energía es como el combustible que hace que las cosas sucedan en el mundo a nuestro alrededor. Ya sea que estemos corriendo, encendiendo una bombilla o cocinando nuestra comida, todo requiere energía. Pero, ¿cómo medimos esa energía? Bueno, usamos diferentes unidades para hacerlo, y aquí te presento algunas de las más importantes:

Caloría: Empecemos con la caloría. Esta es una medida de energía que usamos para describir cuánta energía nos proporciona la comida que comemos. Cuando ves la cantidad de calorías en una etiqueta de alimentos, te está diciendo cuánta energía obtendrás de comer esa comida.

Caloría grande (Cal): Ahora, imagina una Caloría con “C” grande. Es igual a 1000 calorías pequeñas. Es como si la caloría se vistiera con un traje elegante y se hiciera más grande. Es importante saber esto porque a veces vemos las calorías escritas con “C” grande, especialmente cuando hablamos de la energía que usamos en nuestra casa.

Joule: Cambiemos de marcha a otra unidad de energía: el joule. El joule es la unidad de la energía en el Sistema Internacional. A menudo lo usamos para hablar sobre la energía en situaciones diferentes, como cuánta energía se necesita para levantar algo pesado o para hacer funcionar una máquina. La relación, como hemos visto antes, es: 1 cal = 4,18 J

Kilojoule: ¿Recuerdas el prefijo “kilo” que significa mil? Bueno, el kilojoule es igual a 1000 joules. Es útil cuando necesitamos hablar sobre grandes cantidades de energía, como cuánta energía quema una persona cuando corre una maratón.

Kilovatio-hora (kWh): Esta es una medida que usamos mucho en nuestras casas para medir cuánta energía usamos. Piensa en ello como la cantidad de energía que usas cuando dejas encendida una bombilla de 100 vatios durante 10 horas. Es una forma práctica de entender cuánta energía gastamos en nuestras actividades diarias. Podemos definirla, como dijimos antes, según 1 kWh = 3.600.000J

Electronvoltio: Por último, tenemos el electronvoltio. Es una medida de energía muy pequeña que usamos en la física, especialmente cuando hablamos sobre cosas muy pequeñas, como partículas subatómicas. Es como el pequeño héroe que nos ayuda a entender el mundo invisible a nuestro alrededor. Un electrónvoltio es la cantidad de energía que un electrón gana cuando se mueve a través de un campo eléctrico de un voltio. Se define la relación 1 eV = 1,602e−19 joules.

En resumen, estas unidades nos ayudan a entender cuánta energía usamos, ya sea para alimentarnos, iluminar nuestras casas o explorar los secretos del universo. Entender estas unidades es importante porque nos permite ser conscientes de cómo usamos y conservamos la energía en nuestras vidas diarias.

Actividades

1. ¿A cuántos kWh corresponden 90 000 joules? [expand title=”Haz click aquí para ver la respuesta y su resolución” swaptitle=”Haz click aquí para comprimir”]

Teniendo en cuenta que 1 kWh corresponde a 3 600 000 J, establecemos una simple regla de tres simple y obtenemos que 90 000 J corresponden a 0,025 kWh. [/expand]

2. ¿A cuántos kWh corresponden 180 000 000 J? [expand title=”Haz click aquí para ver la respuesta y su resolución” swaptitle=”Haz click aquí para comprimir”]

Teniendo en cuenta que 1 kWh corresponde a 3 600 000 J, establecemos una simple regla de tres simple y obtenemos que 180 000 000 J corresponden a 50 kWh. [/expand]

3. Convierte las siguientes unidades de energía:

  • 2,45 kWh a J.
  • 2.690 cal a J.
  • 5.400.000 cal a kWh
  • 34.520 J a kcal

[expand title=”Haz click aquí para ver las respuestas” swaptitle=”Haz click aquí para comprimir”]

  • 2,45 kWh a J. Rta: 8.820.000 J
  • 2690 cal a J. Rta: 11.262,49 J
  • 5.400.000 cal a kWh Rta: 6,28 kWh
  • 34.520 J a kcal Rta: 8,25 kcal

[/expand]


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