10 votos

El cuadrado ambos lados cuando las unidades son diferentes?

Dado $((9) \text{inches})^{1/2} = ((0.25) \text{yards})^{1/2}$, a continuación, cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

  1. $((3) \text{inches}) = ((0.5) \text{yards})$
  2. $((9) \text{inches}) = ((1.5) \text{yards})$
  3. $((9) \text{inches}) = ((0.25) \text{yards})$
  4. $((81) \text{inches}) = ((0.0625) \text{yards})$

Mi pregunta es : puedo solicitar aquí como $x^{1/2}=y^{1/2}$, entonces el cuadrado ambos lados de la $\implies x=y$. Pero como se ha dado unidades son diferentes. Así,

Puede usted explicar de manera formal, por favor?

21voto

Vincent Puntos 5027

Si (una cosa)$^\frac12$ = (otra cosa)$^\frac12$, entonces podemos cuadrado ambos lados para obtener

una cosa = otra cosa

Aquí, "una cosa" es "$9$ pulgadas", y "otra cosa" es "$0.25$ metros" (no sé por qué has añadido todos los paréntesis!). Por lo tanto

$9$ pulgadas = $0.25$ yardas

Su preocupación acerca de las unidades aquí es irrelevante, porque están en el interior de la exterior paréntesis. Esta pregunta es un recordatorio de que $(9$ pulgadas$)^\frac12$ no es lo mismo que $9^\frac12$ pulgadas.

5voto

David K Puntos 19172

Si usted tiene un cuadrado de lado a $9 \;\text{in}$, entonces el área de el cuadrado es $(9 \;\text{in})^2 = 81 \;\text{in}^2$. Esto es porque cuando los lados de dos cuadrados están en la relación $9:1$, sus áreas están en la relación de $81:1$, y hemos definido las unidades de $\text{in}^2$, de modo que $1\;\text{in}^2$ es el área de un cuadrado de lado a $1\;\text{in}$.

A partir de esto, usted podría tener la idea de que las unidades de medición son sólo otro algebraicas cantidad que se multiplica por el número de la izquierda de las unidades. Y, de hecho, ellos no parecen funcionar de esa manera, ya hemos definido lo que hacen. Así que si tenemos una cantidad $ab$, con un valor numérico $a$ y unidades de $b$, luego cuando tiene sentido plaza de esta cantidad (como cuando se toma el área de de un cuadrado de lado a $ab$), el resultado va a ser $(ab)^2 = a^2 b^2$.

Esto sirve cuando las diferentes unidades de la misma dimensión ocurrir. Por ejemplo, $3\;\text{inch} = 0.25\;\text{foot}$, por lo que un cuadrado de lado $3\;\text{inch}$ es también un cuadrado de lado a $0.25\;\text{foot}$, y su superficie es de $9\;\text{inch}^2 = 0.0625\;\text{foot}^2$.

Parece que podemos revertir este proceso mediante la toma de una raíz cuadrada, es decir, $9\;\text{inch}^2 = 0.0625\;\text{foot}^2$ es el área de un cuadrado de lado $3\;\text{inch} = 0.25\;\text{foot}$, por lo que podríamos pensar que $(9\;\text{inch}^2)^{1/2} = 3\;\text{inch}$ y $(0.0625\;\text{foot}^2)^{1/2} = 0.25\;\text{foot}$.

Si crees que es posible para que algo sea se mide en unidades de $\text{inch}^{1/2}$, y usted puede continuar con el tratamiento como otra cantidad algebraica, entonces lo que podría parecer a tener sentido para aplicar la fórmula de $(ab)^{1/2} = a^{1/2} b^{1/2}$, por lo que $(9\;\text{inch})^{1/2} = 3\; \text{inch}^{1/2}$, y que puede por lo tanto, volver a la original $9\;\text{inch}$ por el cuadrado de $(9\;\text{inch})^{1/2}$.

En ese caso, si $(9\;\text{inch})^{1/2}$ $(0.25\;\text{yard})^{1/2}$ son dos mediciones de la misma cantidad exacta, deberíamos encontrar la manera de que sus plazas también medir la misma cantidad como cada uno de los otros, por lo $9\;\text{inch} = 0.25\;\text{yard}$. Y es que esta última ecuación es verdadera de acuerdo a la en la vida real definiciones de pulgada y patio.

Pero no hay nada (al menos, nada de lo que pueda esperarse razonablemente que se conocen) que habitualmente se mide en unidades de $\text{inch}^{1/2}$, por lo que la idea de que usted puede tomar la plaza raíz de $9\;\text{inch}$, incluyendo las unidades, tiene sentido en este contexto. Es cierto que en un formal sentido, pero ese sentido de la palabra "formal" significa que manipular las formas de las cosas sin pensar acerca de lo que realmente se supone que significa eso.

En mi opinión, la pregunta es formal tonterías producido por alguien que al parecer dio poca importancia a su significado real. Vemos a veces en mi país (e incluso peor ejemplos, donde la cosa se le pide a hacer no es simplemente una tontería, pero mal). El único consejo que te puedo dar es para jugar el juego, manipular la símbolos formalmente incluso cuando la idea subyacente es una tontería, y espero jugar lo suficientemente bien que va a ganar el privilegio de estudio de la gente que puede dar una idea real sobre el tema que estén enseñando.


Actualización: a partir De los comentarios de la pregunta que he aprendido acerca de la la tenacidad a la fractura, cuyas unidades implican un no-entero el poder de longitud (específicamente, los momentos de presión de la raíz cuadrada de la longitud; hay unidades de longitud involucrados en la presión como así, pero son potencias enteras de modo que el resultado es un medio de poder, no importa cómo se corta en rebanadas). Que interesante noticia para mí. En el primer ejemplo del uso de este cantidad en cualquiera de los lugares que he visto hasta ahora, la primera cosa que hacer es la plaza, la conversión de la mitad de energía a toda una potencia, pero presumiblemente hay otra buena razón para tener la mitad de potencia en el primer lugar.

Hay muy pocos otros lugares donde tomamos la raíz cuadrada de algo que tiene unidades de medida, por ejemplo, en la fórmula para cuánto tiempo le toma a la distancia de caída de $y$ bajo la aceleración gravitacional $g$, $t = \sqrt{2y/g}$. No si doble de la distancia, el tiempo aumenta por sólo $\sqrt2$. Tan lejos como las unidades de que se trate, sin embargo, la longitud de dimensión de $y$ cancela la dimensión de longitud de $g$, dejando sólo una dimensión de $\text{time}^2$ bajo el radical; y estamos bastante acostumbrados tomando la raíz cuadrada de los cuadrados de las unidades de volver las unidades originales. Si se acostumbra a publicar el valor de $\sqrt{2/g}$ en libros de referencia, en lugar de sólo $g$, tendríamos una constante de la dimensión $\text{time}/\text{length}^{1/2}$ a ser multiplicadas por un factor de dimensión $\text{length}^{1/2}$. Nunca he visto esto, pero es posible que hay un cierto campo de estudio que no han experimentado todavía cuando se hace de esa manera.

3voto

Nehorai Puntos 3196

Sugerencia: Dado $\sqrt{9}=\sqrt{0.25 y}\\ \Longrightarrow3\sqrt{x}=0.5\sqrt{y}\\ 3\sqrt{x}=\frac{\sqrt y}{2}\\ \sqrt y=6 \sqrt x\\ y=36 x$

Spoiler:

3. $((9) \text{inches}) = ((0.25) \text{yards})$

3voto

Steven Gregory Puntos 3326

Si usted trata a $\operatorname{in}$ $\operatorname{yd}$ como si fueran variables, entonces usted puede simplificar

$\left( 9 \; \operatorname{en} \right)^{1/2} = \left( \dfrac 14 \; \operatorname{m} \right)^{1/2}$

a

$3 \operatorname{en}^{1/2} = \dfrac 12 \; \operatorname{m}^{1/2}$

a continuación, puede cuadrado ambos lados y obtener

$9 \; \operatorname{in} = \dfrac 14 \; \operatorname{yd}$

lo cual es cierto. Pero no tengo idea de lo $\operatorname{in^{1/2}}$ significa físicamente. En la mayoría de los casos, se puede tratar a las unidades como si fueran variables, pero se necesita una interpretación física de las unidades terminan con o formal se convierte en un galimatías.

2voto

RonanOD Puntos 115

La ecuación original es en realidad: 9 pulgadas = .25 metros * (36 pulgadas/patio)

(La conversión de la unidad es implícita. Cuando usted lo hace explícito, hace que las unidades en ambos lados de trabajo).

Cuando usted toma la raíz cuadrada de ambos lados, se obtiene: 3 pulgadas^.5 = .5 metros^.5 * (6 pulgadas^.5/yardas^.5)

Esto, mientras se trabaja, es una especie de sentido de la ecuación, ya que la raíz cuadrada de una pulgada no tiene significado físico.

Sin embargo, si usted cuadrado ambos lados se obtiene: 81 pulgadas^2 = (1/16)metros^2 * (1296 pulgadas^2/metros^2)

Desde centímetros cuadrados y metros cuadrados tiene una representación física (área), la ecuación no sólo tiene sentido, pero da la tasa de conversión entre pulgadas cuadradas y cuadrados yardas.

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