futurama star wars y matemáticas

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  • 8/20/2019 Futurama Star Wars y Matemáticas

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    “FUTURAMA, STAR WARS Y MATEMÁTICAS”

    Juan Francisco Guirado GranadosDepartamento de Matemáticas

    IES Río Aguas

    Sorbas (Almería)

    INTRODUCCIÓN

    Ante la “aparente” carencia de actividades matemáticas divulgativas actuales y con

    algo de gancho para los primeros cursos de la ESO propongo una actividad, desde mi punto de

    vista INNOVADORA: relacionar LOS NÚMEROS NATURALES Y LAS POTENCIAS, así

    como los PORCENTAJES, tema básico en los primeros cursos de matemáticas, con una serie

    de televisión que se emite actualmente en una cadena privada de televisión española,

    FUTURAMA y la saga STAR WARS

    El profesor irá comentando las actividades que hay en este documento, y dejando

    siempre “una puerta abierta” para el alumno, ya sea para que realice él mismo los cálculos

     propuestos, para que los compruebe en casa o busque más información.

    Se recomienda al profesor que si no ha visto nunca la serie FUTURAMA, vea algún

    capítulo, a fecha de hoy los emiten los domingos por la mañana temprano. Igualmente se

    recomienda visionar la película LA GUERRA DE LAS GALAXIAS.

    En este documento se presentan los OBJETIVOS, CONTENIDOS Y CRITERIOS

    DE EVALUACIÓN relacionados con las actividades, extraídos de los primeros temas de la

    Programación Didáctica de 1º de ESO.

    Está pensada para poder realizarla en 55 minutos. Dependiendo de los conocimientos

    de la clase, pueden comentarse todas las actividades o dejar alguna para que investiguen los

    alumnos.

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    OBJETIVOS, CONTENIDOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN

    OBJETIVOS1.  Reconocer y utilizar los números naturales, apreciando su utilidad para expresar y

    resolver problemas de la vida cotidiana

    2. 

    Manejar las operaciones combinadas con números naturales, respetando el orden jerárquico de las mismas como medio indispensable para un adecuado progreso futuro

    en el área de las matemáticas

    3.  Saber plantear y resolver problemas en los que aparezcan números naturales y sus

    operaciones

    4.  Entender el concepto de porcentaje como razón entre una parte y el total

    CONTENIDOSConceptuales

    1.  Operaciones con números naturales. Propiedades.

    2.  Operaciones combinadas. Jerarquía de las operaciones combinadas, con y sin paréntesis.

    3. 

    Potencias de exponente natural. Propiedades de las operaciones con potencias

    4. 

    PorcentajesProcedimentales

    1.  Realización de operaciones con números naturales, haciendo uso del orden jerárquico de

    las mismas y de los paréntesis, si los hubiese.

    2.  Utilización de las reglas de cálculo con potencias.

    3.  Cálculos con porcentajes.

    Actitudinales1.

     

    Reconocer la utilidad de los números naturales y sus operaciones, para plantear y

    resolver problemas de la vida cotidiana.

    2.  Disposición favorable en la adquisición de destrezas de cálculo, haciendo uso de las

    operaciones con números.3. 

    Adquisición de hábitos adecuados a la presentación clara y sistemática de los resultados

    obtenidos con los cálculos realizados.

    4.  Valorar la importancia de la proporcionalidad numérica a la hora de resolver problemas

    cotidianos

    5.  Valorar la importancia que tiene el manejo de porcentajes en relación con situaciones de

    la vida cotidiana

    6. 

    Confianza en las capacidades propias para buscar solución a situaciones problemáticas

    7.  Respeto hacia las estrategias distintas de las propias en la solución de problemas

    8.  Interés para analizar si los resultados obtenidos en la solución de problemas es o no,

    razonable

    CRITERIOS DE EVALUACIÓN1.  Resolver operaciones combinadas con o sin paréntesis2.

     

    Calcular potencias

    3.  Resolver problemas sencillos de cálculo aritmético, haciendo uso de las operaciones

    estudiadas

    4.  Resolver problemas en los que intervenga la proporcionalidad

    5.  Cálculo y aplicación de porcentajes

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    ACTIVIDAD 1: POTENCIAS. EL CUBO

    Imagen 1. Los números de serie de Bender y Flexo (ver "2ACV06 - El Menor de Dos Malos"),

     pueden descomponerse como la suma de dos cubos:

    Flexo: 3370318 = 1193 + 1193 

    Bender: 2716057 = 9523 + (-951)3 

    Además, esta descomposición es única.

    Nota: En la versión española, el número de serie de Bender es el 271605 (se han olvidado el

    último 7) y no se puede descomponer como suma de dos cubos.

    Y hablando de números al cubo (elevados a 3), existen en Matemáticas unos números llamados

    NÚMEROS NARCISISTAS: Son números de n dígitos que resultan ser iguales a la suma de

    las potencias de orden n de sus dígitos.

    Comprueba que 153= 13

    +53

    +33

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    Serán narcisitas el 279, 370, 371 y el 372. Compruébalo, hay dos que no lo son.

    279  SI NO

    370  SI NO

    371  SI NO

    372  SI NO

    Como curiosidad, el número narcisista más grande descubierto hasta la fecha es este número de

    39 dígitos:

    115.132.219.018.763.992.565.095.597.973.971.522.401

    Se ha demostrado recientemente que el número de números narcisistas es finito y no pueden

    tener más de 58 dígitos. ¿Te animas a encontrar alguno?

    Una curiosidad. No te creas que el número 153 es un número cualquiera, San Agustín, el

    famoso teólogo cristiano, pensaba que 153 era un número místico y que se elevarían de entre los

    muertos 153 santos en el día del Juicio Final. ¿Por qué eso? San Agustín interpretó

    numéricamente la Biblia. Estaba fascinado por el pasaje del Nuevo Testamento SAN JUAN

    21.11 en el que los apóstoles pescaron 153 peces del lago Tiberíades. Siete discípulos

    arrastraron los peces con redes. San Agustín argumentó que esos siete eran santos. ¿Por qué 7

    santos? Puesto que 7 eran los dones del Espíritu Santo que permitió que el pueblo obedeciera los

    10 mandamientos, pensó que los discípulos debieran ser por lo tanto santos. Además, 10+7=17,

    y si sumamos todos los números del 1 al 17:

    1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12+13+14+15+16+17=153

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    El significado oculto de todo esto es que surgirán 153 santos de entre los muertos después del

    fin del mundo.

    Imagen 2. Homer y Fermat

    Hasta HOMER SIMPSON se apunta a este mundillo de las matemáticas, en el episodio

     HOMER3 se puede ver, entre otras curiosidades matemáticas:

    178212 + 184112 = 192212 

    Pregunta a tu profesor sobre el ÚLTIMO TEOREMA DE FERMAT, te sorprenderá lo

    que te va a contar y merece la pena esta historia

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    ACTIVIDAD 2: EL NÚMERO 1729

    El 1729 es el llamado número de Hardy-Ramanujan, que es el más pequeño de los

    números Taxicab, es decir, el número natural más pequeño que puede ser expresado como la

    suma de dos cubos positivos de dos formas diferentes:

    1729 = Ta(2) = 13 + 123 = 93 + 103 

    El número Taxicab n-ésimo es el número natural más pequeño que se puede expresar de

    n formas distintas como suma de dos cubos positivos.

    El nombre de estos números proviene de la siguiente historia que tiene como

     protagonistas a G. H. Hardy y Ramanujan: "Una vez, en un taxi de Londres, a Hardy le llamó la

    atención su número, 1729. Debió de estar pensando en ello porque entró en la habitación del

    hospital en donde estaba Ramanujan tumbado en la cama y, con un hola seco, expresó su

    desilusión acerca de este número. Era, según él, 'un número aburrido,' agregando que esperaba

    que no fuese un mal presagio. 'No, Hardy,' dijo Ramanujan, 'es un número muy interesante. Es

    el número más pequeño expresable como la suma de dos cubos [positivos] de dos formas

    diferentes'".

    Actualmente, los números Taxicab son:

    Ta(1) = 2

    Ta(2) = 1729

    Ta(3) = 87539319

    Ta(4) = 6963472309248

    Ta(5) = 48988659276962496

    El Ta(6) no se conoce todavía.

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    Imagen 3. Bender es el hijo #1729 (ver episodio "2ACV04 - Cuento de Navidad").

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    Imagen 4.  Existe el "Universo 1729", tal y como se nos muestra en el episodio

    "4ACV15 - La Paracaja de Farnsworth".

    Juguemos un poco más con las potencias. En 1970 investigadores soviéticos sugirieron enviar el

    siguiente mensaje al espacio:

    102+112+122=132+142

    Los soviéticos llamaron a esta ecuación de “ pesca mental ”. Indicaron que las sumas de cada

    lado del signo igual totalizaban 365, que es el número de días del año terrestre. Los

    imaginativos rusos en cuestión fueron demasiado lejos, suponiendo que los extraterrestres

    habrían ajustado realmente la rotación de la Tierra para que los condujera a esa llamativa

    igualdad, creyendo que eso atraería la atención de los alienígenas y les demostraría nuestras

    capacidades matemáticas.

    Comprueba si es verdad que:

    32+42+52=62  VERDADERO FALSO

    3

    3

    +4

    3

    +5

    3

    =6

    3

      VERDADERO FALSO

    34+44+54=64  VERDADERO FALSO

    Si no has preguntado ya por el ÚLTIMO TEOREMA DE FERMAT , ¿a qué esperas?

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    ACTIVIDAD 3: INTERESES DE LOS BANCOS

    Imagen 5. Los intereses que le dan a Fry en el episodio "1ACV06 - Unos Valiosos

    Pececitos" son, más o menos, correctos:

    Dinero inicial = 93 centavos; 2'25% de interés al año, durante 1000 años.

    Dinero final = 0'93 * (1'0225)1000 ya que a cada año que pasa, el saldo de la cuenta se va

    multiplicando por 1'0225. Se obtienen 4283508449 dólares y 71 centavos.

    El resultado es bastante aproximado a los 4300 millones de dólares que le entregan

    Imagina que un banco te da el 10% al año si metemos 1.000 €, y un 5% si metemos 2.000 €,

     pero Hacienda se lleva el 1% del dinero que metamos. ¿Cuál sería la mejor opción de las dos,

    meter 1.000 € ó 2.000 €, si tenemos 2.000 €? Razona tu respuesta

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    ACTIVIDAD 4: POTENCIAS DE 10 Y DE 2

    Imagen 6. En la publicidad de los Popplers de Fishy Joe's (ver "2ACV15 - Mi problema con los

    Poppler") se lleva la cuenta del número de Popplers servidos, y en este caso es de 3'8 x 1010.

    Coincidencia o no, ésta es la distancia media entre la Tierra y la Luna, medida en centímetros.

    Esto quiere decir que si un Poppler midiese 1 cm. (que mide más...) y los pusiéramos a todos en

    fila, llegarían hasta la Luna.

    Además, la distancia media de la Tierra a la Luna crece cada año en unos 3'8 cm. (esto sí que es

    coincidencia).

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    Escribe uno debajo de otro uno, diez, cien, mil, diez mil, cien mil, un millón, diez millones, cien

    millones, mil millones y diez mil millones con su correspondiente notación como potencia de

    diez.

    100=1

    101=10

    102=100 

    ..........

    ¿Qué figura geométrica se forma aproximadamente?

    Si en vez de 10x utilizáramos 2x y se pidiera construir sus potencias, ¿saldría la misma figura?

    Razona tu respuesta. (Llega hasta 210 )

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    ACTIVIDAD 5: STAR WARS Y LAS MATEMÁTICAS

    En la actividad anterior se ha mencionado la Tierra y la Luna, fíjate el juego que dan en el

    cine. En la saga STAR WARS hay matemáticas, aunque no te lo creas.

    LOS GIVIN 

    Imagen 7 Imagen 8

    Esta extraña especie alienígena tiene la perturbadora apariencia de un esqueleto animado. Los

    afilados ángulos de sus rasgos faciales y la combinación de su piel ósea y color blanco como la

    tiza, le proporcionan una angustiosa apariencia fantasmagórica. 

    Los givin del planeta Yag´Dhull, un planeta con un sistema de lunas que a menudo provocan

    terribles movimientos tectónicos en las áreas de Yag´Dhull expuestas al vacío del espacio.

    Cuando los givin se desarrollaron intelectualmente, perfeccionaron complejas fórmulas

    matemáticas  que les ayudasen a predecir las anómalas órbitas de las lunas. Las matemáticas 

    se convirtieron en el salvador de los givin y en el centro de su cultura. Los givin están

    gobernados por una teocracia matemática, en la que sus matemáticos más ilustres son sacerdotes

    y guardianes del conocimiento. Estos escolásticos avanzados estudian matemáticas 

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    trascendentes, ecuaciones que les permitan ver a través del tiempo y rompecabezas numéricos

     para buscar respuestas a los distintos dilemas de la vida.

    Los givin son conocidos en la galaxia como magníficos constructores de naves, creando algunas

    de las más elegantes naves en uso. Las otras especies suelen modificar las naves ya que algunas

    zonas no están presurizadas y las naves tienen el mínimo equipo de ordenadores de navegación

    ya que los givin hacen la mayor parte de los cálculos de astronavegación mentalmente. Los

    givin respetan a los verpine y duros por su talento para construir naves, pero no pueden soportar

    a los Mon Calamari debido a sus diferentes filosofías de diseño.

    Durante las Guerras Clon, los givin se aliaron con la Confederación de Sistemas Independientes

    ofreciendo su talento para construir naves a los separatistas.

    Has leído “los givin se desarrollaron intelectualmente, perfeccionaron complejas fórmulas

    matemáticas  que les ayudasen a predecir las anómalas órbitas de las lunas”. Veamos algunos

    datos de la Tierra y la Luna:

    TIERRA LUNA

    Superficie 510.000.000 Km2  Diámetro medio 3.473 Km.

    Superficie de tierra

    firme

    29'2% Masa 1/81 de la masa

    terrestre aprox.

    Superficie cubierta

     por las aguas

    70'8% Gravedad superficial 1/6 de la gravedad

    terrestre

    Volumen 1.083.230·106 Km3  Distancia mínima a la Tierra 356.410 Km.

    Masa 5'9·1021 Toneladas Distancia máxima a la Tierra 406.685 Km.

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    Los givin tuvieron que estudiar muchas matemáticas para poder vivir en su planeta. Veamos si

    tú conoces un poco el tuyo. Responde a las siguientes preguntas mirando la tabla:

    •  ¿Cuál es la superficie de tierra firme?

    •  ¿Cuál es la superficie cubierta por las aguas?

    •  ¿Cuál es la masa de la Luna?

    •  ¿Cuánto es la gravedad lunar si la gravedad terrestre es de 9,8?

    Para terminar, la próxima vez que leas los títulos de crédito de la serie FUTURAMA, observa si

    aparece alguna de estas personas

    PLANTILLA DE FUTURAMA CON TÍTULOS UNIVERSITARIOS DE CIENCIAS 

    •  J. Stewart Burns: Licenciado en Matemáticas por la Universidad de Harvard y Máster

    en Matemáticas por U.C. Berkeley. Productor y Guionista de Futurama.

    •  David X. Cohen: Licenciado en Física por la Universidad de Harvard y Máster en

    Ciencias Computacionales por U.C. Berkeley. Productor Ejecutivo y Guionista de

    Futurama.

    •  Ken Keeler: Doctor en Matemática Aplicada por la Universidad de Harvard y Máster en

    Ingeniería Electrónica. Productor Ejecutivo y Guionista de Futurama.

    •  Bill Odenkirk : Doctor en Química Inorgánica por la Universidad de Princeton.

    Guinonista de Futurama.

    •  Jeff Westbrook : Doctor en Ciencias Computacionales por la Universidad de Princeton.

    Guionista de Futurama.

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    BIBLIOGRAFÍA

    Curiosidades astronómicas de CALIDOSCOPIOhttp://www.calidoscopio.com/calidoscopio/principal34.htm#curiosidadesastronómicas 

    Distrito STAR WARShttp://www.telepolis.com/cgi-bin/web/DISTRITODOCVIEW?url=/starwars/doc/Saga/Razas/Givin.htm 

    La indomable página de BENDER BENDING RODRÍGUEZhttp://usuarios.lycos.es/bbrp/matematicas.html 

    PICKOVER, C. (2002) El prodigio de los números. MA NON TROPPO. EdicionesRobinbook Barcelona

    simpsonsmath.comhttp://www.cs.appstate.edu/~sjg/simpsonsmath/ 

    VV AA (2003) Matemáticas 1º ESO Andalucía Editorial SM

    Web Oficial de STAR WARShttp://www.starwars.com