despejes de una variable
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Despejes de una variable: El despeje de una variable (o letra), dentro de una fórmula física sigue ciertas reglas que el estudiante establecerá con sus propias palabras una vez revisados los ejemplos tipo y realizados los ejercicios propuestos que se muestran a continuación, después de la siguiente definición de formula física.
Formula Física: Una formula física es la expresión matemática de una ley o principio. En estas formulas se cumplen las mismas propiedades que en las ecuaciones y basándose en estas propiedades, podemos efectuar el despeje de una variable de interés. Una formula física, podría ser una fórmula empírica cuya consistencia y validez puede ser verificada a través del Análisis Dimensional.
Ejemplo tipo 1: Despejemos b en la siguiente ecuaciónA=(B +b)h2
Solución: para realizar el despeje -dejar sola la letra- , se recomienda que el término que contiene la variable o letra a despejar se encuentre a la derecha de la igualdad, de donde la ecuación queda como sigue:
(B + b)h = A 2
El 2 que se encuentra dividiendo, en el primer miembro, a la izquierda del signo = , se transpone al otro miembro, a la derecha, multiplicando, tal como sigue:
(B + b)h = 2A
La letra h que se encuentra multiplicando a la adición (B + b), se transpone a la derecha, dividiendo, así
B + b = 2A hDejando sola letra b, a la izquierda, y B que se encuentra en este primer miembro con signo positivo se transpone al segundo miembro con signo contrario, quedando ya despejada b, tal como sigue:
b = 2A - B ó b = 2A - Bh h h Ejemplo tipo 2: Despejemos a en la ecuación
1 = 1 + 1 f a b Solución: El despeje requerido va precedido del cálculo del mínimo común denominador o mínimo común múltiplo de los denominadores, esto es,
m.c.m. = f.a.b
luego, se eliminan los denominadores multiplicando todos los términos de la ecuación por el m.c.m., de donde queda:
ab = fb + fa
se transpone al primer miembro, el término fa, que es semejante al término ab, tal como se muestra:
ab - fa = fb
se extrae el factor común a del primer miembro
a(b - f) = fb
se transpone al segundo miembro, el binomio (b - f), que queda dividiendo a fb, para despejar a de la siguiente forma:
a = fb b - f
Ejemplo tipo 3: Dada la ecuación x = V0 t + at 2 despejar a 2 Solución: Se eliminan los denominadores multiplicando a cada término de la ecuación por el m.c.m. = 2, de donde se obtiene:2x = 2V0 t + at2
se transpone al primer miembro, el término 2V0 t , de donde queda: 2x - 2V0 t = at2
se despeja a, transponiendo al primer miembro t2 , queda: 2x - 2V0 t = a,
t2 siendo igual que: a = 2x - 2V0 t
t2 Ejemplo tipo 4: Dada la ecuación E = mgh + mV 2 despejar m 2
solución: Se eliminan los denominadores, multiplicando todos los miembros de la ecuación por 2
2E = 2mgh + mV2
por la simetría entre dos miembros de una ecuación, esto es, a = b ↔ b = a, entonces la ecuación anterior queda: 2mgh + mV2 = 2E
se extrae el factor común m en el primer miembro m( 2gh + V2) = 2E
se deja sola la letra m transponiendo al segundo miembro como divisor, el factor binómico
( 2gh + V2), de donde queda:
m = ___2E_____
( 2gh + V2)