Autor Tema: Un desempleado lee en el periódico el siguiente anuncio....

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07 Marzo, 2020, 10:04 pm
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maria ML

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Un desempleado lee en el periódico el siguiente anuncio “SE NECESITAN dos personas para pesar y anotar los pesos realizados, más información en... “. El desempleado se presenta en el lugar indicado para informarse sobre el trabajo y le dicen: “Nuestra empresa se dedica a pesar objetos diversos de diferentes tamaños y pesos. Trabajamos para dos empresas, la empresa A, quiere que los pesos se realicen con el siguiente sistema de pesas, S4: 1 kg, 4 kg, 16 kg, 64, kg, 256 kg,... (se puede continuar añadiendo pesas de mayor valor). La empresa B quiere que los pesos se realicen con el siguiente sistema de pesas: S5: 1 kg, 5 kg, 25 kg, 125 kg, 625 kg,.... (se puede continuar añadiendo pesas de mayor valor). Para las pesadas se utilizan balanzas de dos platillos, en un platillo se pone el objeto a pesar y en el otro platillo las pesas.

El trabajo del equipo de dos personas consiste en lo siguiente: Un miembro del equipo debe realizar la pesada de un objeto, de la forma más eficaz posible, con uno de los dos sistemas, y dictar el resultado del peso al otro miembro del equipo, que lo debe anotar en una hoja de papel del modo más breve posible. Se entiende por resultado de la pesada la expresión del número de pesas de cada tipo que se han utilizado.
Este resultado debe ser óptimo, es decir, debe utilizar el menor número de pesas posible, ya que, cuantas menos pesas utilicemos, más rápidas se harán las pesadas y se pesarán más objetos en un mismo tiempo (las empresas buscan la eficacia)
Por ejemplo, si queremos pesar un objeto de 103 kg con el sistema S4, podemos utilizar 103 pesas de 1 kg. Obviamente, se tardaría mucho tiempo en poner y quitar las pesas en el platillo. También podíamos utilizar 25 pesas de 4 kilogramos y 3 de un kilogramo, en total 28 pesas, todavía son muchas pesas…
Dentro de unos días realizaremos un examen a los miembros de los equipos que se presenten para obtener el trabajo. Le adjudicaremos el puesto de trabajo al equipo que haga y anote la pesada de la mejor manera posible, es decir, el que utilice menor número de pesas en las pesadas y el que invente el modo más breve de anotar los pesos obtenidos en cada pesada cuando se los dicte su compañero, así el trabajo irá más rápido, pues “el tiempo es oro””.
Consigna:
¿Qué deben hacer dos miembros de un equipo para obtener el trabajo? Es decir, ¿Cómo se realizarían las pesadas con el menor número posible de pesas? Y ¿Cómo se puede anotar, en cada sistema de pesas, el resultado de la pesada de la manera más breve posible?
Para comenzar, podéis intentar el resultado en S4 de las pesadas de objetos de 46 kg, 87 kg, 106 kg, 158 kg, 383 kg, 1000 kg,...
A continuación puedes expresar los resultados de las pesadas anteriores utilizando S5.
Si otra empresa desea que le expresen el resultado de las pesadas utilizando el sistema S10: 1 kg, 10 kg, 100 kg, 1000 kg, 10.000 kg,.... ¿Cómo se expresaría el resultado de las pesadas en este sistema?

Alguien que me sepa guiar al menos en este problema, por favor.
Gracias

08 Marzo, 2020, 12:26 pm
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

 En general la forma óptima de expresar un peso usando un sistema de pesos de \( b^0,b^1,b^2,b^3,\ldots \) es simplemente expresar el número en base \( b \). Por ejemplo para un peso de \( 103 \) kg sería:

- Con pesas de \( 1,10,100,1000,\ldots  \) (en base 10):

\( 103=103_{10)}=1\cdot 100+0\cdot 10+3\cdot 1 \)

 - Con pesas de \( 1,5,5^2,5^3,\ldots  \) (en base 5):

\( 103=20\cdot 5+3 \)
\( 20=4\cdot 5+0 \)

Por tanto:

\( 103=403_{5)}=4\cdot 5^2+0\cdot 5+3\cdot 1 \)

 - Con pesas de \( 1,2,2^2,2^3,\ldots  \) (en base 2):

\( 103=51\cdot 2+1 \)
\( 51=25\cdot 2+1 \)
\( 25=12\cdot 2+1 \)
\( 12=6\cdot 2+0 \)
\( 6=3\cdot 2+0 \)
\( 3=1\cdot 2+1 \)

Por tanto:

\( 103=1100111_{2)}=1\cdot 2^6+1\cdot 2^5+0\cdot 2^4+0\cdot 2^3+1\cdot 2^2+1\cdot 2+1\cdot 1 \)

Saludos.

08 Marzo, 2020, 12:43 pm
Respuesta #2

Richard R Richard

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Cada sistema \( S_v \) tiene un conjunto de pesas que a desde \( v^0 \) hasta \( v^n  \)

Un metodo que no necesariamente es el optimo es encontrar en base a estimacion por el volumen a pesar, que  valor tienen las pesas que  \( v^x<P_{eso}<v^{x+1} \)
Para ser rigurosos puede ir variando x de 0  hasta el n necesario, colocando por ejemplo el peso en el platillo izquierda y el otro operario las pesas en el derecho.

La forma de concerger mas rapido es ir eligiendo x como la mayor de las pesas disponibles luego n/2 si las pesos pesan mas que el peso se vuelve a reducir a la mitad(o al valor mas cercano de la mitad) y si pesan menos agregas la mitad de n/2 (el valor mas parecido a 3/4 de n)

Cuando hallaste x, lo siguiente es agregar  nuevas pesas al platillo derecho del mismo peso \( v^x \) de nuevo conviene empezar por la cantidad \( v/2 \) si falta vas a\(  3v/4  \)  sino a \( v /4
 \)
cuando hallas la cantidad de pesas que \( c_x \) que talque \( c_xv^x<P_{eso}<(c_x+1)v^x  \) comienzas el mismo proceso  agregando pesas de valor \( v^{x-1} \)  hallando entonces todos los \( c_i \) entre \( 0 \) y \( x \), que serán los valores que deberan anotar

El peso lo calculas entonces como

\( P_{eso}=c_0v^0+c_1v^1+c_2v^2+...+c_xv^x=\displaystyle \sum_{i=0}^x c_iv^i \)

en cada sistema los \( c_i \) serán diferente ya que cambian los \( v_i \)

hagamos el ejemplo de 383 kg en S4

las pesas de S4 pesan \( 4^0=1kg \), \( 4^1=4kg \), \( 4^2=16kg \), \( 4^3=64kg \), \( 4^4=256kg \), \( 4^5=1024kg \), etc

vemos que  la pesa de exponente 4 es de menor peso que 383 kg y la de exponente 5 es de mayor peso

luego todas las \( c_i \) con \( i>5 \) tienen valor \( 0 \)

la mitad  del valor v de de las pesas \(  S_v  \) que esn este caso es \( S_4 \)  es \( 4/2=2 \) luego si en el platillo de pesas ponenmos 2 pesas  de exponente 4  tenemos \( 2\times256kg>383 kg
 \)
luego nos excedemos entonces el valor  de \( c_4 \) es 1 porque con dos pesas me paso.

ahora toca reducir el valor de las pesas a agregar a un valor inferior, las de exponente 3 de 64kg, ... cuantas agrego  la forma mas rapida de converger es agregar \( v/2 =4/2= 2 \) pesas

pones una de 256 y dos entonces de 64  esto suma \( 256+2\times64=384 kg  \) te excedes en un kg de los 383  entonces solo es necesario probar  la mitad de las pesas de exponente 3 osea 1

luego \( c_3 \) es 1  vuelves a repetir con las pesas de exponente ahora 2 de 16kg  veras que necesitas 3  ya que \( 256+64+2\times 16<383 \) osea \( c_2=3 \)  tambien 3 de exponente 1 \( c_1=3 \)  y tambien 3 de exponente 0 \( c_0=3 \)

luego

\( 383 =c_0\times 4^0+c_1\times 4^1+c_2\times 4^2+c_3\times 4^3+c_4\times 4^4+c_5\times 4^5....
 \)

reemplazando

\( 383 =3\times 1+3\times 4+3\times 16+1\times 64+1\times 256+0\times 1024....
 \)
 
lo mas dificultoso es estimar el peso inicial, para  saber cual es el exponente de la pesa de mayor valor a usar porque cuando te dan el valor 383 la cosa es facil, pero cuando en la práctica solo tienes a la vista el bulto de lo que tienes a pesar , tienes que hacerte a la idea de la densidad del producto y en función de ello decir el valor del exponente x  de la pesa, si te excedes reduces a la mitad  de x y si te falta aumentas a 3/4 etc... siempre  avanza o retrocede la mitad de los exponentes disponibles dentro de la cota que te vas autoimponiendo.


Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

08 Marzo, 2020, 01:42 pm
Respuesta #3

maria ML

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Luis Fuentes, gracias por su aportación, pero le importa crear otro ejemplo con uno de los pesos citados en el ejercicio por favor. No me quedo claro del todo.

08 Marzo, 2020, 02:37 pm
Respuesta #4

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Luis Fuentes, gracias por su aportación, pero le importa crear otro ejemplo con uno de los pesos citados en el ejercicio por favor. No me quedo claro del todo.

Por ejemplo un peso de \( 106k \)g en el sistema S4, de pesas \( 1,4,16,64,\dots \) sería:

\( 106=26\cdot 4+2 \) última cifra en base \( 4 \) será él resto \( 2 \)
\( 26=6\cdot 4+2 \) penúltima cifra en base \( 4 \) será el resto \( 2 \)
\( 6=1\cdot 4+2 \) antepenúltima cifra en base \( 4 \) será el resto \( 2 \)

y como el cociente quedó \( 1<4 \) ese es la primera cifra (la anteantepenúltima).

(en cada paso divides entre 4 el cociente anterior y te vas quedando con los restos, que conforman las cifras del número en la base indicada

Te queda:

\( 106=1222_{4)}=1\cdot 4^3+2\cdot 4^2+2\cdot 4^1+2 \)

Saludos.

08 Marzo, 2020, 10:25 pm
Respuesta #5

maria ML

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Muchas gracias, ¿me podria expresar el 1000 en sistema 10, ya para acabar.?
Gracias

08 Marzo, 2020, 10:28 pm
Respuesta #6

manooooh

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Hola

Muchas gracias, ¿me podría expresar el 1000 en sistema 10, ya para acabar.?

\( 1000=1000_{10)}=1\cdot1000+0\cdot100+0\cdot10+0\cdot1 \).

Saludos