UNIDAD 4

UNIDAD 4
PROBLEMAS RELATIVOS A EVENTOS DINÁMICOS
JUSTIFICACIÓN
En la solución de problemas estáticos nos bastó con utilizar estrategias en las cuales se incluyen representaciones entre los datos, por ejemplo en el caso de las estaturas de diferentes personas; los datos se refieren a valores determinados que no cambiaban con el tiempo. En los problemas que involucran situaciones dinámicas se requieren estrategias que incluyan diagramas para que reflejen los cambios en las situaciones del problema; dichos diagramas muestran intercambios, flujos, simulaciones, etc. La estrategia consiste en ir representando los cambios o las situaciones que van ocurriendo, o sea, los diferentes estados del problema, con el propósito de facilitar la descripción de lo que está sucediendo en cada momento.
Permite visualizar el cambio y comprender mejor lo que se plantea en el problema, facilitando de esta manera la obtención de la respuesta. La simulación del cambio, también llamada ejecución simulada del cambio, consiste en reproducir las situaciones o los fenómenos que van ocurriendo; dicha simulación puede ser concreta o abstracta.
La simulación concreta consiste en la sustitución del objeto real por un objeto que lo represente, el cual se mueve como lo haría el objeto real, dicho movimiento muestra la evolución del objeto o de la situación que se describe en el problema; es una imitación directa del cambio y de las acciones o fenómenos que ocurren.   
El diagrama de flujo es un tipo de simulación abstracta que permite representar la secuencia de pasos o etapas de una situación cambiante y de los estados que esta genera, de acuerdo a las condiciones que describen el cambio.
OBJETIVOS
A tevés de esta unidad se pretende que los alumnos sean capaces de:
1        Analizar problemas sobre situaciones dinámicas mediante el uso de estrategias de ejecución simulada.
2        Utilizar diferentes tipos y niveles de estrategias de simulación.
3        Valorar la importancia de la simulación para facilitar la comprensión y la resolución de problemas.
4        Comprender la estrategia medios-fines y la elaboración del diagrama “espacio del problema”.



LECCIÓN 1 PROBLEMAS DE SIMULACIÓN CONCRETA Y ABSTRACTA
Situación dinámica
Una situación dinámica es un evento o suceso que experimenta cambios a medida que transcurre el tiempo. Por ejemplo: el movimiento de un auto que se desplaza de un lugar A, un lugar B; el intercambio de dinero y objetos de una persona que compra y vende mercancía, etc.
Simulación concreta
La simulación concreta es una estrategia para la solución de problemas dinámicos que se basa en una reproducción física directa de las acciones que se proponen en el enunciado. También se le conoce con el nombre de puesta en acción.
Simulación abstracta
La simulación abstracta es una estrategia para la solución de problemas dinámicos que se basa en la elaboración de gráficos, diagramas y representaciones simbólicas que permiten visualizar las acciones que se proponen en el enunciado sin recurrir a una reproducción física directa.



Practica 1: la casa de Juan está ubicada en una calle que tiene dirección de este-oeste  tiene 15 metros de ancho la calle. Juan sale de su casa y camina 35 metros al oeste, luego gira hacia la derecha y camina 40 metros, dobla de nuevo a la derecha 10 metros, gira hacia la derecha 25 metros, luego dobla a la izquierda 25 metros. ¿Dónde se encuentra Juan?

SOLUCIÓN:
¿De qué trata el problema?
Sobre la ubicación de Juan
¿Cuál es la pregunta?
 ¿Dónde se encuentra Juan?
¿Cuántas y cuales variables tenemos en el problema?
Dos que son: las medidas que camina y los giros que realiza

Representación:

Respuesta: Juan se encuentra al frente de su casa. 

LECCIÓN 2 PROBLEMAS CON DIAGRAMAS DE FLUJO Y DE INTERCAMBIO

Practica 1: un bus su recorrido con 5 pasajeros. En la primera parada se suben 25; en la siguiente parada bajan 5 y suben 3; en la otra no se baja nadie y suben 4; en la próxima se bajan 10 y suben 5; luego bajan 8 y se suben 2; y en última parada no sube nadie y se bajan 10. ¿Cuántos pasajeros se bajaron en la última estación? ¿Cuántas personas quedan en el bus después de la tercera parada? ¿Cuántas paradas realizo el bus?

SOLUCIÓN:

¿De qué trata el problema?

Sobre el recorrido de un bus

¿Cuáles son las preguntas?

¿Cuántos pasajeros se bajaron en la última estación? ¿Cuántas personas quedan en el bus después de la tercera parada? ¿Cuántas paradas realizo el bus?

Representación:


Representación en la tabla:


 
Respuesta:
Se bajaron 10 pasajeros en la última parada.
Se quedaron 32 personas después de la tercera parada.
El bus realizo 6 paradas.

ESTRATEGIA DE DIAGRAMAS DE FLUJO
Esta es una estrategia que se basa en la construcción de un esquema o diagrama que permite mostrar los cambios en la característica de una variable (incrementos o decrementos) que ocurren en función del tiempo de manera secuencial. Este diagrama generalmente se acompaña con una tabla que resume el flujo de la variable.

Practica 2: Juan, Patricio y Tomas son tres amigos que coleccionan cromos de jugadores. Juan tenía 60 cromos y compro 3 paquetes de 5 cromos cada uno. Patricio tenía 40 cromos y le dio a Juan 5 cromos de los que tenía repetidos a cambio de tres que le faltaban. Tomas comienza su colección con 20 cromos, pero Juan y Patricio le regalaron cada uno 6 cromos. Al final del día Tomas compro un paquete de cromos y Juan vendió a un familiar 10 cromos de sus cromos repetidos. Al final del día ¿Cuántos cromos tienen cada uno? 

SOLUCIÓN:

¿De qué trata el problema?
De tres amigos que coleccionan cromos de jugadores. Durante el día compran, venden, intercambian y se traspasan cromos entre ellos.
¿Cuál es la pregunta?
 ¿Cuántos cromos tienen cada uno?
¿Cuáles son las variables?
El número de cromos y los traspasos que realizan.
Representación:
 
 
Representación en tabla:

Respuesta:
Juan cuenta con 61 cromos.
Patricio cuenta con 32 cromos.
Tomas cuenta con 37 cromos.


LECCIÓN 3 PROBLEMAS DINÁMICOS. ESTRATEGIAS MEDIOS-FINES

DEFINICIONES
Sistema: Es el medio ambiente cono todos los elementos e interacciones existentes donde se plantea la situación.
Estado: Conjunto de características que describen integralmente un objeto, situación o evento en un instante dado; al primer estado se le conoce como “inicial”, al último como “final”, y a los demás como “intermedios”.
Operador: Conjunto de acciones que definen un proceso de transformación mediante el cual se genera un nuevo estado a partir de uno existente; cada problema puede tener uno o más operadores que actúan en forma independiente y uno a la vez.
Restricción: Es una limitación, condicionamiento o impedimento existente en el sistema que determina la forma de actuar de los operadores, estableciendo las características de estos para generar el paso de un estado u otro.

Practica 1: un granjero debía cruzar un rio llevando consigo un gato, un loro y un  saco de choclos. Pero el bote solo resistía el peso del granjero y uno de sus bienes. Además, no podía dejar al gato con el loro porque se lo comería. Tampoco podía dejar solo al loro con el saco de choclos. A pesar de estas condiciones, el granjero pudo cruzar el rio sin mayores dificultades. ¿Cómo puede hacer para cruzar el rio?

SOLUCIÓN:
Sistema: rio, granjero, gato, loro, saco de choclo y un bote.
Estado inicial: granjero, gato, loro y saco de choclos en una ribera del rio con el bote.
Estado final: granjero, gato, loro y saco de choclos en la ribera opuesta del rio con el bote.
Operadores: cruzar el rio con el bote.
Restricciones:
·         Pero el bote solo resistía el peso del granjero y uno de sus bienes.
·         No podía dejar al gato con el loro porque se lo comería.
·         Podía dejar solo al loro con el saco de choclos.
¿Cómo podemos describir el estado inicial?
(G, l, sch, g, b, ::)

¿Qué posibilidades existe para cruzar el rio?
A1: bote con granjero y gato.
A2: bote con granjero y loro.
A3: bote con granjero y caso ce choclos.
Representación:
G: granjero, l: loro, sch: saco de choclos, g: gato, b: bote y :: rio 


 

La primera y la tercera alternativa no la podemos utilizar por que no cumplen con las restricciones que se presenta en el problema.

Respuesta:

·         Pasa el granjero con el loro, lo deja en la otra orilla y regresa solo.
·         Recoge al gato y lo lleva donde está el loro. Deja al gato en esta orilla y regresa con el loro.
·         Deja al loro, recoge el saco de choclos y lo lleva está el gato, regresa solo.
·         Recoge al loro y lo lleva a la otra orilla.



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