Aplicaciones prácticas de las matemáticas en la vida cotidiana

 

Históricamente, las matemáticas han sido una asignatura con la que muchos estudiantes luchan. Cuántas veces has escuchado a un joven aprendiz pronunciar las palabras: “Nunca voy a usar este material”, ya que están luchando por resolver algunos problemas de álgebra o cálculo. Para muchos padres y maestros, la pronunciación de esta frase (o de otras similares) es con demasiada frecuencia una ocurrencia común en el aula. La mayoría de las personas responderán a los estudiantes diciendo que pueden necesitarlo o un trabajo futuro o que mejora la capacidad de pensamiento crítico del cerebro. Aunque estas respuestas son buenas y bien intencionadas, no sirven a las necesidades prácticas e inmediatas del niño. Así que tal vez la próxima vez que escuche a un estudiante luchando con las matemáticas, puede recordarle suavemente estas aplicaciones prácticas de las matemáticas en nuestra vida diaria.

Gestión Financiera

Probablemente la aplicación práctica más citada para las matemáticas en nuestra vida diaria es para la administración del dinero. Si usted no puede sumar o restar correctamente, va a ser muy difícil para usted sobrevivir en nuestra sociedad impulsada por el dólar. Ok, así que sé lo que piensas, “La persona típica que maneja su propio dinero no tiene necesidad de conocimientos matemáticos más allá de los conceptos básicos de aritmética, ¿verdad? Bueno, esto es de hecho incorrecto.

Para poder entender adecuadamente los términos de un préstamo o de una cuenta de inversión, se requiere un conocimiento básico de matemáticas más altas como el álgebra. Verá, los intereses (condiciones de crecimiento o de pago) correspondientes a estos tipos de mercados monetarios utilizan los conceptos de crecimiento exponencial. Por ejemplo, una hipoteca típica usará la fórmula de interés compuesto para determinar cuánto interés debe pagarse cada mes.

Si se toma en serio la administración de su dinero, podría incluso usar matemáticas más altas para desarrollar proyecciones futuras de sus hábitos de gasto. Hay un gran valor en esta información; usted puede usarla para planear gastos futuros o incluso fijar metas para usted mismo. Abajo hay una gráfica de mi gasto quincenal en comestibles durante el último año y medio.

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Lo que usted notará en la gráfica de arriba es que hay una tendencia casi lineal a la baja en mi gasto en comestibles. Puedo usar la ecuación logarítmica para formular una conjetura educada de mis futuros hábitos de gasto. Dado que el mejor pronosticador del futuro es el pasado, existe una buena probabilidad de que esta tendencia a la baja continúe durante algún tiempo en el futuro (suponiendo que nada importante en mi vida cambie). A medida que avanza el tiempo, siempre estoy ajustando las ecuaciones para que reflejen la mejor oportunidad posible de predecir con precisión el futuro.

Mejoras para el hogar

Cualquiera que repare o remodele su casa le dirá que las matemáticas le han ayudado a hacer el trabajo eficientemente. Algunas habilidades matemáticas básicas le permitirán determinar cuánto material necesita comprar para terminar el proyecto correctamente. Por ejemplo, un instalador de azulejos o baldosas necesitará calcular el área de piso de una habitación para determinar cuántas baldosas necesita traer al sitio de trabajo. Un electricista usa las matemáticas para calcular cuánto cable necesitan para instalar nuevos tomacorrientes. Los carpinteros también podrán determinar cuánta madera necesitan para construir una estructura. Es probable que usted dependa de alguna forma de matemáticas incluso cuando esté haciendo algo tan simple como pintar una habitación. Entender los conceptos matemáticos básicos ayudará a cualquier persona que lo haga usted mismo a ahorrar tiempo y dinero.

En términos de mejoras en el hogar, las matemáticas también pueden ayudar al propietario a responder otras preguntas. Por ejemplo, si usted tiene un grifo que gotea, podría medir la tasa de goteo y determinar cuánta agua perdería en cualquier cantidad de tiempo. Esto podría equipararse a una cantidad en dólares.

Otra manera en que las matemáticas son útiles en la casa es con el uso de la electricidad. Con un poco de matemáticas y algunos números de su factura de servicios públicos, puede calcular fácilmente cuánto dinero gasta dejando las luces encendidas todo el tiempo. También puede calcular el costo de guardar las sobras en el microondas o de jugar juegos de computadora. Por diversión, pensé que podría hacer una rápida comparación del costo de usar unas cuantas bombillas diferentes para iluminar una habitación.

El poder de las matemáticas me permitió determinar que la luz LED tiene el menor costo por hora asociado con ella (esto no cuenta para el precio inicial de compra de las bombillas).

Ejercicio, salud y forma física

¿Cómo puede ayudar un poco de conocimiento de matemáticas con el ejercicio, la salud y el acondicionamiento físico? Bueno, hay un montón de lugares en esta categoría para que los números vayan. Si alguna vez ha tratado de reducir su Índice de Masa Corporal con una dieta, probablemente se ha dado cuenta de que contar las calorías era una buena manera de controlar su ingesta de alimentos. También hay varias ecuaciones que puede utilizar para calcular su porcentaje de grasa corporal en un día determinado. Obviamente, las matemáticas pueden jugar un papel importante en la forma en que alguien progresa hacia sus metas de pérdida de peso.

Si alguna vez ha levantado pesas, lo más probable es que haya utilizado algunas matemáticas para determinar cuánto peso está levantando. Imagine lo difícil que sería la tarea de cargar una barra con peso si no pudiera sumar o multiplicar números. La mayoría de los levantadores de pesas ávidos como para mantener registros de todos sus números importantes con respecto al bombeo de hierro. La mayoría podrá decirle cuál es su máximo de una repetición, así como cuánto puede levantar por una variedad de series y repeticiones.

Paisajismo al aire libre

Las matemáticas también son una gran herramienta que puede ser usada para ayudar con proyectos de jardinería. Hay una variedad de escenarios donde este es el caso, sin embargo, me centraré en un ejemplo en este artículo. Digamos que usted está tratando de construir una caja de jardinería elevada que mide 8 pies de largo por 2 pies de ancho y 1 pie de profundidad. Usted planea comprar una mezcla de tierra en bolsas en el centro de la casa. Cada bolsa puede llenar un volumen de 0.33 ft3, pesa 30 libras y cuesta $2.50. ¿Cuánta suciedad necesita para llenar esta jardinera y cuánto va a costar? Además, usted no tiene un camión y necesitaría transportar la suciedad en la parte trasera de un Honda Civic. La carga máxima para un Honda Civic es de 850 libras. Considerando su propio peso (asuma 200 libras para este ejemplo), cuántas bolsas de mezcla de tierra puede llevar en el auto y cuántos viajes al centro de atención al cliente necesitará hacer.

Hay varios pasos necesarios para resolver este problema y responder a las preguntas. Primero, calcule el volumen de la suciedad necesaria para llenar la caja de la sembradora:

Volumen = 8 pies x 2 pies x 1 pie = 16 pies3

Luego, divida ese número por el volumen de suciedad proporcionado en cada bolsa para obtener el número de bolsas necesarias para el proyecto:

Número de Bolsas = 16ft3/0.33ft3 = 48 Bolsas

Nótese que este cálculo no considera los efectos de la compactación (contracción) del suelo que disminuiría su volumen. Muchos suelos podrían perder hasta un 10-20% de su volumen debido al asentamiento, la contracción y la compactación. La cantidad de compactación dependerá del tipo de suelo y está fuera del alcance de este artículo.

Ahora que sabe el número de bolsas necesarias, calcule el peso total de la tierra necesaria para llenar la caja de la jardinera:

Peso de la tierra necesaria = 48 bolsas X 30 libras = 1,440 libras

Ahora tenemos que averiguar cuántas bolsas de mezcla de tierra puedes llevar en tu coche en cada viaje. Primero, calcule el peso máximo del suelo que el coche puede soportar dada la capacidad de carga útil y el peso del conductor.

Suelo máximo = carga útil máxima – peso del conductor = 850lbs – 200lbs = 650lbs

Luego, divida el peso total del suelo necesario para el proyecto entre la carga útil máxima que puede llevar para obtener el mínimo número de viajes:

Número de viajes = 1,440lbs/650lbs = 2.21

Dado que no se pueden realizar 2,21 viajes, es necesario redondear hasta un total de 3 viajes. Dado que se necesitan 3 viajes de todos modos, tiene sentido comprar sólo 1/3 del número total de bolsas en cada uno de los viajes. Por lo tanto:

48 bolsas/3 viajes = 16 bolsas por viaje

Finalmente, para calcular el precio total del suelo, multiplique el número de bolsas por el precio de cada una:

Precio Total = 48 Bolsas X $2.50 por bolsa = $120

Cómo llenar una piscina con agua

Acaba de comprar una piscina nueva (o ha construido una) y se pregunta cuánto tiempo le va a llevar llenarla. Obviamente, usted quiere que se llene de agua más temprano que tarde, sin embargo, no quiere que se desborde mientras duerme o en el trabajo. ¿Cómo puede asegurarse de que la piscina alcance el nivel óptimo en el momento en que esté disponible para cerrar el agua? Usando un poco de matemáticas podemos predecir cuándo terminará de llenarse la piscina. También podríamos usar las matemáticas para establecer la tasa de llenado de tal manera que termine de llenarse a una hora específica. Aquí hay algunos ejemplos de problemas:

Su nueva piscina subterránea tiene capacidad para 11,000 galones y usted quiere saber cuánto tiempo le tomará llenarse. Para averiguarlo, es necesario medir el caudal de la manguera más cercana.

Primero, tome un balde de 5 galones, una jarra de 1 galón y un cronómetro (o su teléfono). Use la jarra de 1 galón para llenar la cubeta en incrementos de 1 galón, marcando el interior en cada intervalo de 1 galón. Una vez que haya marcado 5 galones, luego agarre un cronómetro y calcule cuánto tiempo toma llenar el balde hasta la marca de 5 galones. Haga esto 2 ó 3 veces y luego calcule el promedio de las medidas.

 

Por este artículo, supongamos que se necesita un promedio de 55 segundos para llenar un balde de 5 galones con agua. Ahora puedes calcular la velocidad de flujo:

(5 galones / 55 segundos) X (60 segundos / minuto) = 5,45 galones por minuto o 5,45 gpm

Dado que el volumen de la piscina es de 11,000 galones, podemos calcular el tiempo de llenado:

11,000 galones / 5,45 gpm = 2018.35 minutos

Convertir a horas:

2018.35 / 60 = 33.6 horas

Ahora que sabe cuánto tiempo tardará en llenarse la piscina, puede comenzar a llenarla cuando sea conveniente para que no se desborde. Alternativamente, ya que conoce el volumen del grupo, puede especificar un tiempo de llenado y luego calcular la velocidad de flujo necesaria para lograrlo.

¿Qué pasa con el álgebra?

Una cosa que a menudo escucho de los jóvenes es que piensan que el álgebra es inútil. Afortunadamente, esto es incorrecto. Conocer Álgebra no solo ayuda con sus habilidades de pensamiento crítico, sino que también puede usarlo en la vida diaria. Aquí hay un ejemplo de mi vida personal:

Mi auto tenía poco refrigerante, así que decidí que necesitaba llenar el depósito con un poco más. Tenía una jarra parcialmente llena de refrigerante que había sido marcada como una mezcla 70/30 de anticongelante y agua (70% anticongelante y 30% de agua). Esto fue un problema, ya que en la mayoría de los casos las mezclas de refrigerante deben ser 50% de agua y 50% de anticongelante. Entonces, ¿exactamente cuánta agua destilada debo agregar a la jarra para hacer la mezcla resultante 50/50? Aquí es donde algunos pensamientos críticos y Álgebra son útiles:

Pesé la mezcla de agua / refrigerante y encontré que pesaba 6.5 libras. Ahora puedo configurar una ecuación algebraica para resolver la cantidad de agua en libras necesaria para alcanzar una mezcla de 50/50. Las ecuaciones se muestran a continuación:

(6.5lbs) (30% de agua) + (Xlbs) (100% de agua) = (6.5lbs + Xlbs) (50% de agua)

Reduciendo la ecuación:

(195) + (100X) = (6.5 + X) (50)

195 + 100X = 325 + 50X

Reorganizar,

100X – 50X = 325 – 195

50X = 130

X = 130/50 = 2.6lbs

Por lo tanto, necesitaba agregar 2.6 libras de agua destilada a la mezcla 70/30 para convertirla en una mezcla 50/50. Con un poco de matemáticas pude resolver el problema: ¡no era necesario adivinar ni ir a la tienda!

¿Es asi?

Los usos de las matemáticas para el lego son esencialmente infinitos. Probablemente podría escribir varios centros más sobre cómo se usan las matemáticas en la vida cotidiana. Personalmente uso las matemáticas diariamente para medir, rastrear y pronosticar muchas cosas. Ya sea calcular la eficiencia de la gasolina de mis vehículos (o la eficiencia de un vehículo eléctrico), determinar la cantidad de alimentos que se preparan para la cena o calcular los requisitos de energía de un nuevo sistema estéreo para autos, las matemáticas son como una segunda y universal Lenguaje que me ayuda a dar sentido al mundo.

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