Come risolvere i problemi sui tassi unitari in matematica
Domande per il 7° anno con soluzioni dettagliate

Questa pagina è progettata per aiutare gli studenti a padroneggiare il concetto di tassi e tassi unitari. Di seguito troverai esempi introduttivi che spiegano come impostare le equazioni dei tassi, seguiti da domande di pratica accuratamente selezionate con soluzioni passo dopo passo.

Cosa sono i tassi e dove vengono usati?

Un tasso è un rapporto che confronta due quantità che hanno unità diverse (ad esempio, chilometri e ore, o dollari e chilogrammi).

Esempio 1: Utilizzo dei tassi unitari per confrontare

L'auto A percorre $150$ chilometri in $3$ ore. L'auto B percorre $220$ chilometri in $4$ ore. Supponendo che entrambe le auto viaggino a velocità costante, quale delle due auto viaggia più veloce?

Soluzione

Innanzitutto, calcola quanta strada percorre l'auto A in esattamente un'ora:

$$\frac{150 \text{ km}}{3 \text{ ore}} = \frac{50 \text{ km}}{1 \text{ ora}} = 50 \text{ km/h}$$

Successivamente, calcola quanta strada percorre l'auto B in un'ora:

$$\frac{220 \text{ km}}{4 \text{ ore}} = \frac{55 \text{ km}}{1 \text{ ora}} = 55 \text{ km/h}$$

Le quantità $50 \text{ km/h}$ e $55 \text{ km/h}$ sono chiamate tassi unitari perché il denominatore è esattamente un'unità di tempo. Confrontando questi tassi unitari, possiamo chiaramente vedere che l'auto B viaggia più veloce.

Esempio 2: Metodo della moltiplicazione incrociata

Un'auto percorre $150$ chilometri in $3$ ore. Supponendo una velocità costante, quante ore sono necessarie affinché questa auto percorra $250$ chilometri?

Soluzione

Sia $t$ il numero di ore necessarie per percorrere $250 \text{ km}$. Poiché la velocità è costante, il tasso rimane lo stesso. Possiamo impostare una proporzione:

$$\frac{150 \text{ km}}{3 \text{ ore}} = \frac{250 \text{ km}}{t}$$

Per ricavare $t$, possiamo usare il metodo della moltiplicazione incrociata. Moltiplica in diagonale attraverso il segno di uguale:

$$150 \text{ km} \times t = 250 \text{ km} \times 3 \text{ ore}$$

Isola $t$ dividendo entrambi i lati per $150 \text{ km}$:

$$t = \frac{250 \times 3}{150} \text{ ore}$$

$$t = \frac{750}{150} \text{ ore} = \mathbf{5 \text{ ore}}$$

Domande di pratica

Nota: se ti blocchi, espandi il blocco della soluzione per vedere la logica passo dopo passo.

  1. La distanza tra due città su una mappa è $15 \text{ centimetri}$. La scala sulla mappa è di $5 \text{ centimetri}$ per $15 \text{ chilometri}$. Qual è la distanza reale, in chilometri, tra le due città?
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    Sia $d$ la distanza reale in chilometri. Imposta una proporzione confrontando la scala della mappa con la distanza sconosciuta:

    $$\frac{15 \text{ km}}{5 \text{ cm}} = \frac{d}{15 \text{ cm}}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata:

    $$15 \text{ km} \times 15 \text{ cm} = d \times 5 \text{ cm}$$

    Dividi entrambi i lati per $5 \text{ cm}$:

    $$d = \frac{15 \times 15}{5} \text{ km} = \frac{225}{5} \text{ km} = \mathbf{45 \text{ km}}$$

  2. Un'auto consuma $10 \text{ galloni}$ di carburante per percorrere una distanza di $220 \text{ miglia}$. Supponendo un tasso di consumo costante, quanti galloni sono necessari per percorrere $330 \text{ miglia}$?
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    Sia $x$ il numero di galloni necessari per percorrere $330 \text{ miglia}$. Imposta la proporzione:

    $$\frac{220 \text{ miglia}}{10 \text{ galloni}} = \frac{330 \text{ miglia}}{x}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata:

    $$220 \times x = 330 \times 10$$

    Dividi entrambi i lati per $220$ per isolare $x$:

    $$x = \frac{3300}{220} = \mathbf{15 \text{ galloni}}$$

  3. Dieci biglietti per un cinema costano $\$66$. Qual è il costo di $22$ biglietti per lo stesso cinema?
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    Innanzitutto, trova il costo di esattamente un biglietto (il tasso unitario):

    $$c = \frac{\$66}{10 \text{ biglietti}} = \$6,60 \text{ a biglietto}$$

    Per trovare il costo totale ($C$) di $22$ biglietti, moltiplica il tasso unitario per $22$:

    $$C = 22 \text{ biglietti} \times \$6,60 \text{ a biglietto} = \mathbf{\$145,20}$$

  4. Le lattine di bibita sono confezionate in scatole contenenti lo stesso numero di lattine. Ci sono $36 \text{ lattine}$ in $4 \text{ scatole}$.
    • a) Quante lattine ci sono in $7$ scatole?
    • b) Quante scatole sono necessarie per confezionare $99$ lattine di bibita?
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    Parte a: Innanzitutto, trova il numero di lattine per scatola (tasso unitario):

    $$\text{Tasso unitario} = \frac{36 \text{ lattine}}{4 \text{ scatole}} = 9 \text{ lattine a scatola}$$

    In $7$ scatole, il numero di lattine è:

    $$7 \text{ scatole} \times 9 \text{ lattine a scatola} = \mathbf{63 \text{ lattine}}$$

    Parte b: Sia $B$ il numero di scatole necessarie per confezionare $99 \text{ lattine}$. Usando il tasso unitario, scrivi la proporzione:

    $$\frac{9 \text{ lattine}}{1 \text{ scatola}} = \frac{99 \text{ lattine}}{B}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata e risolvi per $B$:

    $$9 \times B = 99 \times 1 \implies B = \frac{99}{9} = \mathbf{11 \text{ scatole}}$$

  5. Joe ha comprato $4 \text{ chilogrammi}$ di mele al costo di $\$15$. Quanto pagherebbe per $11 \text{ chilogrammi}$ delle stesse mele nello stesso negozio?
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    Innanzitutto, trova il costo di $1 \text{ kg}$ di mele (il tasso unitario):

    $$c = \frac{\$15}{4 \text{ kg}} = \$3,75 \text{ al kg}$$

    Conoscendo il costo di $1 \text{ kg}$, il costo ($C$) di $11 \text{ kg}$ è:

    $$C = 11 \text{ kg} \times \$3,75 \text{ al kg} = \mathbf{\$41,25}$$

  6. Ci vogliono $10 \text{ minuti}$ perché una pompa sposti $55 \text{ galloni}$ di acqua su una collina. Usando la stessa pompa nelle stesse condizioni:
    • a) quanta acqua viene spostata in $22 \text{ minuti}$?
    • b) quanto tempo ci vuole per spostare $165 \text{ galloni}$ di acqua?
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    Parte a: Trova il numero di galloni spostati in un minuto (tasso unitario):

    $$\text{Tasso unitario} = \frac{55 \text{ galloni}}{10 \text{ minuti}} = 5,5 \text{ galloni al minuto}$$

    Il numero di galloni spostati in $22 \text{ minuti}$ è:

    $$22 \text{ minuti} \times 5,5 \text{ galloni al minuto} = \mathbf{121 \text{ galloni}}$$

    Parte b: Sia $T$ il numero di minuti per spostare $165 \text{ galloni}$. Imposta la proporzione:

    $$\frac{55 \text{ galloni}}{10 \text{ minuti}} = \frac{165 \text{ galloni}}{T}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata e risolvi:

    $$55 \times T = 165 \times 10 \implies T = \frac{1650}{55} = \mathbf{30 \text{ minuti}}$$

  7. Un contenitore con $324 \text{ litri}$ di acqua perde $3 \text{ litri}$ ogni $5 \text{ ore}$. Quanto tempo ci vuole affinché il contenitore si svuoti completamente?
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    Sia $T$ il numero totale di ore necessarie affinché tutti i $324 \text{ litri}$ fuoriescano. Usando l'uguaglianza dei tassi:

    $$\frac{3 \text{ litri}}{5 \text{ ore}} = \frac{324 \text{ litri}}{T}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata:

    $$3 \times T = 5 \times 324$$

    Dividi entrambi i lati per $3$ e semplifica:

    $$T = \frac{1620}{3} = \mathbf{540 \text{ ore}}$$

  8. Venti scatole di concentrato di pomodoro della stessa dimensione hanno un peso totale di $7300 \text{ grammi}$. Qual è il peso di $5$ scatole?
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    Sia $W$ il peso di $5 \text{ scatole}$. Usando l'uguaglianza dei tassi:

    $$\frac{20 \text{ scatole}}{7300 \text{ grammi}} = \frac{5 \text{ scatole}}{W}$$

    Esegui la moltiplicazione incrociata:

    $$20 \times W = 5 \times 7300$$

    Dividi entrambi i lati per $20$ e semplifica:

    $$W = \frac{36500}{20} = \mathbf{1825 \text{ grammi}}$$

  9. Un contenitore vuoto viene riempito con una pompa dell'acqua al tasso di $5 \text{ litri}$ ogni $45 \text{ secondi}$. Tuttavia, il contenitore perde anche acqua al tasso di $1 \text{ litro}$ ogni $180 \text{ secondi}$. Qual è la quantità di acqua nel contenitore dopo esattamente un'ora?
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    In questo problema, abbiamo due tassi concorrenti: il tasso di riempimento ($R_f$) e il tasso di perdita ($R_l$). Troviamo il tasso unitario al secondo per entrambi:

    $$R_f = \frac{5 \text{ litri}}{45 \text{ secondi}} = \frac{1}{9} \text{ litri al secondo}$$

    $$R_l = \frac{1 \text{ litro}}{180 \text{ secondi}}$$

    Sappiamo che $1 \text{ ora} = 3600 \text{ secondi}$. Calcoliamo il volume totale per entrambe le azioni in questo intervallo di tempo.

    La quantità ($Q_1$) di acqua pompata dentro dopo $1 \text{ ora}$ è:

    $$Q_1 = R_f \times 3600 = \frac{1}{9} \times 3600 = 400 \text{ litri}$$

    La quantità ($Q_2$) di acqua persa attraverso la fuoriuscita dopo $1 \text{ ora}$ è:

    $$Q_2 = R_l \times 3600 = \frac{1}{180} \times 3600 = 20 \text{ litri}$$

    Pertanto, la quantità totale ($Q$) di acqua rimanente nel contenitore dopo $1 \text{ ora}$ è:

    $$Q = Q_1 - Q_2 = 400 - 20 = \mathbf{380 \text{ litri}}$$