Matemáticas 4.º

Armar y desarmar figuras planas

45 min · DBA 6

Lo que vas a aprender
  • Armar y desarmar figuras con las piezas del tangram y en la cuadrícula.
  • Clasificar triángulos y cuadriláteros por sus lados y por sus esquinas, comparándolas con la esquina de una hoja.
  • Reconocer lados paralelos y perpendiculares, y nombrar los giros de cuarto, media y tres cuartos de vuelta.
  • Calcular el área en cuadritos de una figura compuesta partiéndola en rectángulos.

Para qué

¿Para qué sirve esto?

Doña Marta quiere enchapar el piso de la cocina de su casa. La cocina no es un rectángulo: tiene forma de L. ¿Cuántas baldosas compra? Para saberlo hay que desarmar la L en pedazos más fáciles.

En el recreo, Juan y Valentina juegan con un tangram. Con las mismas siete piezas arman un gato, un barco y una casa. Las piezas no cambian. Lo que cambia es cómo se acomodan.

En esta lección vas a armar y desarmar figuras. Vas a mirar sus lados y sus esquinas con mucho cuidado. Y vas a descubrir que una figura no cambia de nombre porque la pongas de otra manera sobre la mesa.

Explicación

El tangram: siete piezas, un cuadrado

El tangram sale de un cuadrado cortado en siete piezas. Hay dos triángulos grandes, un triángulo mediano, dos triángulos pequeños, un cuadrado y un paralelogramo.

Las piezas encajan entre sí. El triángulo mediano se cubre con dos triángulos pequeños. El cuadrado también. Y el paralelogramo, igual. Un triángulo grande se cubre con dos medianos.

Por eso podemos medir cada pieza en triángulos pequeños. Es como usar el triángulo pequeño de regla para medir superficies.

ABCDEGF

El tangram armado en un cuadrado. A y B son los triángulos grandes; C, el mediano; F y G, los pequeños; D es el cuadrado y E, el paralelogramo.

Ejemplo resuelto

¿Cuántos triángulos pequeños tiene el tangram?

El triángulo mediano, el cuadrado y el paralelogramo se cubren cada uno con 2 triángulos pequeños. Cada triángulo grande se cubre con 2 medianos. ¿Cuántos triángulos pequeños cubren todo el tangram?

Ver la solución paso a paso
  1. Un triángulo grande son 2 medianos, y cada mediano son 2 pequeños:

    $$2 \times 2$$

  2. Cada triángulo grande vale $4$ triángulos pequeños.

  3. Sumamos las siete piezas: los dos grandes, el mediano, el cuadrado, el paralelogramo y los dos pequeños.

    $$4 + 4 + 2 + 2 + 2 + 1 + 1$$

  4. En total son $16$ triángulos pequeños.

Respuesta: Todo el tangram se cubre con 16 triángulos pequeños. Armes la figura que armes con las siete piezas, siempre cubre 16.

Esa última idea es muy importante. Si con las siete piezas armas un gato, el gato cubre lo mismo que el cuadrado. Cambia la forma, pero no cambia lo que cubre. Nada se pierde y nada se agrega: solo se mueven las piezas.

Lados y esquinas

Para describir una figura miramos dos cosas: sus lados y sus esquinas. A las esquinas también las llamamos vértices.

Toma una hoja de cuaderno. Su esquina es una esquina recta. Ponla sobre la esquina de una figura. Puede pasar una de tres cosas:

  • Encaja justo: la esquina es recta.
  • Queda más cerrada que la de la hoja, como la punta de un lápiz.
  • Queda más abierta que la de la hoja, como un abanico abierto.

Los triángulos tienen tres lados. Por sus lados, pueden tener los tres iguales, dos iguales o los tres distintos. Por sus esquinas, un triángulo puede tener una esquina recta, una esquina más abierta que la de la hoja, o las tres más cerradas.

Los cuadriláteros tienen cuatro lados. El cuadrado tiene los cuatro lados iguales y las cuatro esquinas rectas. El rectángulo tiene las cuatro esquinas rectas y los lados de enfrente iguales. El rombo tiene los cuatro lados iguales; sus esquinas pueden ser rectas o no. Si además sus cuatro esquinas son rectas, es un cuadrado. El trapecio tiene solo dos lados que van en la misma dirección.

Paralelos y perpendiculares

Dos lados son paralelos cuando van en la misma dirección y nunca se tocan, aunque los alargues mucho. Piensa en los rieles del tren o en las líneas del cuaderno.

Dos lados son perpendiculares cuando se cruzan y forman una esquina recta. Las dos orillas que llegan a la esquina de la hoja son perpendiculares.

12345678910111213141516171819202122231234 ABCD

Cuatro cuadriláteros en la cuadrícula. A: rectángulo, con cuatro esquinas rectas. B: trapecio, con solo dos lados paralelos (el de arriba y el de abajo). C: un rombo que no es cuadrado: sus cuatro lados son iguales y sus esquinas no son rectas. D: paralelogramo, con los lados de enfrente paralelos.

Un cuadrado de punta sigue siendo un cuadrado

Mateo pone un cuadrado de cartulina de punta, como un diamante. Dice: «Ya no es un cuadrado: ahora es un rombo». ¿Tiene razón?

No. Girar una figura no cambia sus lados ni sus esquinas. Mira la figura de abajo. El cuadrado B está de punta. Para ir de una esquina a la siguiente, cada lado avanza dos casillas de lado y dos de alto. Los cuatro lados hacen el mismo recorrido, así que miden lo mismo. Y si pones la esquina de la hoja en cualquiera de sus vértices, encaja justo.

Cuatro lados iguales y cuatro esquinas rectas: es un cuadrado, esté como esté. El nombre de una figura depende de sus lados y de sus esquinas, no de cómo la pongas sobre la mesa. (Un cuadrado sí es un tipo especial de rombo, porque tiene sus cuatro lados iguales; pero un rombo cualquiera no es un cuadrado.)

12345678912345 AB

El cuadrado A está derecho y el cuadrado B está de punta. Cada lado de B avanza dos casillas de lado y dos de alto: sus cuatro lados son iguales y sus esquinas son rectas.

Desarmar para contar cuadritos

La cocina de doña Marta tiene forma de L. No es un rectángulo, así que no sirve multiplicar el largo por el ancho de una vez. El truco es desarmarla: con una línea la partimos en dos rectángulos. Contamos los cuadritos de cada rectángulo y sumamos.

123456123456

La cocina en forma de L. La línea punteada la parte en un rectángulo de abajo, de 5 casillas por 2, y uno de arriba, de 2 casillas por 3.

Ejemplo resuelto

La cocina en L de doña Marta

La cocina en forma de L se parte en un rectángulo de 5 casillas por 2 y otro de 2 casillas por 3. Cada casilla es una baldosa. ¿Cuántas baldosas necesita? ¿Cuántos lados tiene la L?

Ver la solución paso a paso
  1. El rectángulo de abajo tiene 2 filas de 5 baldosas:

    $$5 \times 2$$

  2. El de arriba tiene 3 filas de 2 baldosas:

    $$2 \times 3$$

  3. Sumamos los dos pedazos:

    $$\left(5 \times 2\right) + \left(2 \times 3\right)$$

  4. Necesita $16$ baldosas.

  5. Si la partimos al revés, con una línea de arriba abajo, queda una columna de 2 por 5 y un pedazo de 3 por 2. Da lo mismo:

    $$\left(2 \times 5\right) + \left(3 \times 2\right) = 16$$

  6. Contamos los lados recorriendo el borde: abajo, derecha, el escalón, la subida, arriba y la izquierda. Son 6 lados, y como cada lado termina en un vértice, también son 6 vértices.

Respuesta: Necesita 16 baldosas. La L tiene 6 lados y 6 vértices.

Los giros: cuartos de vuelta

Párate mirando hacia el tablero. Si giras hasta mirar la pared de tu derecha, diste un cuarto de vuelta. Tu cuerpo dibujó una esquina recta.

Si sigues hasta mirar hacia atrás, diste media vuelta: son dos cuartos. Un cuarto más y llegas a tres cuartos de vuelta. Con el último cuarto vuelves a mirar el tablero: diste una vuelta entera, que son cuatro cuartos.

La manecilla larga del reloj también gira así. De las doce en punto a las doce y cuarto da un cuarto de vuelta. Las esquinas de las figuras se pueden comparar con estos giros: una esquina recta es un cuarto de vuelta.

Ejemplo resuelto

Tres cuartos de vuelta en el reloj

La manecilla de los minutos da una vuelta entera en 60 minutos. ¿Cuántos minutos tarda en dar un cuarto de vuelta? ¿Y tres cuartos de vuelta?

Ver la solución paso a paso
  1. Una vuelta entera son cuatro cuartos. Repartimos los minutos en 4 partes iguales:

    $$60 \div 4$$

  2. Un cuarto de vuelta tarda $15$ minutos.

  3. Tres cuartos son tres veces un cuarto:

    $$3 \times 15$$

  4. Tres cuartos de vuelta tardan $45$ minutos.

Respuesta: Un cuarto de vuelta son 15 minutos y tres cuartos de vuelta son 45 minutos.

Práctica

Una figura se arma con un rectángulo de 4 casillas por 3 y, encima, un cuadrado de 2 casillas por 2. ¿Cuántas casillas cubre la figura?

Andrés dibujó una escalera de tres escalones en la cuadrícula: abajo una fila de 3 casillas, encima una de 2 y arriba una de 1. ¿Cuántas casillas cubre la escalera?

En el tangram, el triángulo mediano se cubre con 2 triángulos pequeños, y el grande se cubre con 2 medianos. ¿Cuántos triángulos pequeños cubren un triángulo grande?

El tangram tiene cinco triángulos, un cuadrado y un paralelogramo. ¿Cuántos vértices tienen entre todas las piezas?

Una cruz se arma con 5 casillas: una en el centro y una pegada a cada lado. Cada uno de los cuatro brazos tiene 3 lados en el borde de la cruz. ¿Cuántos lados tiene la cruz?

La manecilla de los minutos da una vuelta entera en 60 minutos. ¿Cuántos minutos tarda en dar media vuelta?

Mateo toma un cuadrado de cartulina y lo pone de punta, como un diamante. Dice que ya no es un cuadrado, sino un rombo. ¿Qué le respondes?

En el rectángulo A de la figura de los cuadriláteros, ¿qué pareja de lados es perpendicular?

Sofía pone la esquina de una hoja en una de las esquinas de un triángulo. La esquina del triángulo sobresale: es más abierta que la de la hoja. ¿Qué puedes decir de ese triángulo?

Tienes que decirle a un compañero, sin mostrarle el dibujo, cómo dibujar un rectángulo en la cuadrícula. ¿Qué mensaje le sirve más?

Reto

Abre el candado de las figuras.

Cada pregunta da una cifra. Cuenta con cuidado lados, vértices y casillas.

Reto

Busca las palabras de las figuras.

Encuentra las seis palabras. Pueden ir de lado o hacia abajo.

Cierre

En resumen

  • Con las siete piezas del tangram se arman muchas figuras, y todas cubren lo mismo, 16 triángulos pequeños.

  • Una figura se describe por sus lados y por sus esquinas; la esquina de una hoja dice si una esquina es recta, más abierta o más cerrada.

  • Los lados paralelos nunca se tocan, y los perpendiculares se cruzan en una esquina recta.

  • Girar una figura no le cambia el nombre. Un cuadrado de punta sigue siendo un cuadrado.

  • Para contar los cuadritos de una figura compuesta, se parte en rectángulos y se suman.

Vocabulario

Tangram

Un rompecabezas chino de siete piezas que salen de un cuadrado: cinco triángulos, un cuadrado y un paralelogramo. Con las siete se arman muchas figuras.

Esquina recta

La esquina que encaja justo con la esquina de una hoja de cuaderno. También se llama ángulo recto.

Lados paralelos

Dos lados que van en la misma dirección y nunca se tocan, aunque los alargues, como los dos rieles de una carrilera.

Lados perpendiculares

Dos lados que se cruzan formando una esquina recta, como las dos orillas de una esquina de la hoja.

Figura compuesta

Una figura hecha pegando otras más sencillas, por ejemplo dos rectángulos que forman una L.

Guía para el docente

Tiempos

Preguntas para el salón

Errores típicos

Tarea sugerida

Con un adulto, buscar en la casa tres objetos con lados paralelos y tres con lados perpendiculares (una puerta, una mesa, un cuaderno) y dibujarlos. Recortar un tangram de una hoja cuadrada, con tijeras de punta roma y con ayuda del adulto, y armar una figura nueva.