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Alligazione e miscugli

Quando mescoli due ingredienti con prezzi (o concentrazioni) c e d, il prezzo medio m del miscuglio sta tra i due. La regola dell'alligazione dice che le quantità devono stare nel rapporto (d − m) : (m − c), dal più economico al più caro. È una scorciatoia per la media ponderata m = (q₁c + q₂d) ÷ (q₁ + q₂). Per i travasi ripetuti: se da un recipiente di V unità si prelevano x unità e si rimpiazzano con acqua per n volte, il liquido originale rimasto è V(1 − x/V)ⁿ.

🎬 Storia passo dopo passo

  1. Due tipi di riso: quello economico costa ₹40 al kg e quello caro ₹60 al kg. Ogni blocco pesa 1 kg.
  2. Mescola 1 kg di ciascuno. Il miscuglio costa ₹50 al kg. Con quantità uguali il punto di equilibrio sta nel mezzo.
  3. Prendi 3 kg di riso economico e 1 kg di riso caro. L'altalena si inclina. Il punto di equilibrio scivola a ₹45, più vicino al lato più pesante.
  4. Regola dell'alligazione: incrocia le distanze. Caro meno medio fa 15; medio meno economico fa 5. Quindi economico : caro = 15 : 5 = 3 : 1.
  5. Travasi ripetuti: togli 4 L da 40 L di latte e aggiungi acqua, per due volte. Latte rimasto = 40 × (1 − 4/40)² = 32.4 L.
  6. Gioco libero: muovi il cursore del prezzo medio e guarda come cambia il rapporto di mescolanza.

Suggerimento: trascina la scena 3D per ruotarla. Usa due dita per zoomare.

🤔 Dubbi comuni, chiariti

Perché non posso semplicemente fare la media dei due prezzi?

Solo se le quantità sono uguali. Con 3 kg economici e 1 kg caro, la media semplice 50 fa inclinare l'altalena; il vero prezzo medio è 45.

Perché la quantità economica va con la differenza del caro?

Su un'altalena il carico più pesante sta più vicino al perno. Il lato economico ha più kg, quindi la sua distanza (m − c) è più piccola; il rapporto dei carichi è l'inverso delle distanze.

Dove si trova il prezzo medio di un miscuglio?

Sempre tra i due prezzi, più vicino alla quantità maggiore. Non può mai uscire da quell'intervallo.

Perché la formula dei travasi è una potenza e non una sottrazione?

La seconda volta che togli liquido, è già diluito, quindi togli meno latte della prima volta. Ad ogni passaggio resta il 90%, quindi 0.9 × 0.9.

Il prezzo medio può essere uguale a uno dei due prezzi?

Solo se non usi per niente l'altro articolo. Sul cursore il prezzo medio resta sempre strettamente tra i due prezzi.

Prezzo medio di un miscuglio

Il prezzo medio è il costo di una unità di miscuglio. È una media ponderata:

m = (q₁ × c + q₂ × d) ÷ (q₁ + q₂)

dove q₁ unità costano c ciascuna e q₂ unità costano d ciascuna. Il prezzo medio sta sempre tra c e d, ed è più vicino al prezzo della quantità maggiore.

Esempio: 3 kg a ₹40 e 1 kg a ₹60 → m = (120 + 60) ÷ 4 = ₹45.

La regola dell'alligazione

L'alligazione è una regola veloce per trovare in quale rapporto mescolare due ingredienti per ottenere un miscuglio con un dato prezzo medio.

Quantità del più economico : quantità del più caro = (d − m) : (m − c)

Si scrive a croce:

   c (economico)   d (caro)
           \     /
             m
           /     \
   (d − m)         (m − c)

Perché funziona: all'equilibrio, i soldi 'persi' sulla parte cara sono uguali ai soldi 'guadagnati' sulla parte economica: q₁(m − c) = q₂(d − m). Dividendo i due membri si ottiene q₁ : q₂ = (d − m) : (m − c). È la regola dell'altalena (dei momenti).

La regola vale per tutto ciò che si media in base al peso: prezzo al kg, concentrazione in %, velocità, temperatura, voti.

Miscugli di liquidi e concentrazioni

Considera l'acqua come un 'liquido di prezzo 0' o una 'soluzione con concentrazione 0%'. Esempio: il latte costa ₹60/L. Quanta acqua si deve aggiungere perché il miscuglio costi ₹48/L? Acqua (0) e latte (60), media 48: acqua : latte = (60 − 48) : (48 − 0) = 12 : 48 = 1 : 4.

Per vendere con un guadagno: se un venditore vuole il 25% di guadagno vendendo il miscuglio al prezzo di costo del latte, il prezzo di costo del miscuglio è 60 ÷ 1.25 = ₹48, ed è lo stesso calcolo.

Travasi ripetuti (si toglie e si rimpiazza)

Un recipiente contiene V litri di liquido puro. Ogni volta si tolgono x litri e si rimpiazzano con acqua. Dopo n operazioni:

Liquido puro rimasto = V × (1 − x/V)ⁿ

Ad ogni passaggio resta la frazione (1 − x/V) di ciò che c'era, quindi la quantità diminuisce come un interesse composto al contrario. Esempio: V = 40, x = 4, n = 2 → 40 × 0.9² = 32.4 L.

Prova tu: prevedi una temperatura

Mescola 3 tazze di acqua calda a 60 °C con 1 tazza di acqua fredda a 20 °C. Alligazione: caldo : freddo = (m − 20) : (60 − m) = 3 : 1, quindi m = 50 °C. Misura e confronta. Un po' di calore si disperde nella tazza, quindi la tua misura può essere leggermente più bassa.

Formule e definizioni chiave

Esempi svolti

1. Riso a ₹40/kg e a ₹60/kg viene mescolato per ottenere ₹45/kg. Trova il rapporto.

Economico : caro = (60 − 45) : (45 − 40) = 15 : 5 = 3 : 1.

2. Trova il prezzo medio se 5 kg di zucchero a ₹42/kg sono mescolati con 3 kg a ₹50/kg.

m = (5 × 42 + 3 × 50) ÷ 8 = (210 + 150) ÷ 8 = 360 ÷ 8 = ₹45/kg.

3. In quale rapporto si deve mescolare acqua con latte da ₹60/L per ottenere un miscuglio da ₹50/L?

Acqua (0) e latte (60), media 50. Acqua : latte = (60 − 50) : (50 − 0) = 10 : 50 = 1 : 5.

4. Una soluzione di acido al 30% e una al 70% sono mescolate per fare 40 L di soluzione al 45%. Quanti litri di ciascuna servono?

Rapporto 30% : 70% = (70 − 45) : (45 − 30) = 25 : 15 = 5 : 3. Soluzione al 30% = 40 × 5/8 = 25 L; soluzione al 70% = 15 L.

5. Quanti kg di tè a ₹300/kg bisogna mescolare con 12 kg di tè a ₹420/kg perché il miscuglio valga ₹350/kg?

Economico : caro = (420 − 350) : (350 − 300) = 70 : 50 = 7 : 5. Economico = 12 × 7/5 = 16.8 kg.

6. Un lattaio compra il latte a ₹50/L, aggiunge acqua e vende il miscuglio a ₹50/L, guadagnando il 25%. Trova il rapporto tra acqua e latte.

Prezzo di costo del miscuglio = 50 ÷ 1.25 = ₹40/L. Acqua : latte = (50 − 40) : (40 − 0) = 10 : 40 = 1 : 4.

7. Un bidone da 40 L di latte: se ne tolgono 4 L e si rimpiazzano con acqua. Si fa due volte. Quanto latte resta?

Latte = 40 × (1 − 4/40)² = 40 × 0.81 = 32.4 L. Acqua = 7.6 L.

8. Un recipiente da 20 L di succo puro: se ne tolgono 5 L e si rimpiazzano con acqua per tre volte. Trova il rapporto tra succo e acqua alla fine.

Succo = 20 × (1 − 5/20)³ = 20 × 0.421875 = 8.4375 L. Acqua = 11.5625 L. Rapporto = 8.4375 : 11.5625 = 27 : 37.

Errori comuni

Quiz di allenamento

1. Con l'alligazione, economico : caro è uguale a:
2. Riso a ₹30 e a ₹50 è mescolato 1 : 1. Il prezzo medio è:
3. Nei problemi di diluizione, l'acqua si considera con prezzo:
4. 60 L di liquido, 6 L rimpiazzati con acqua due volte. Liquido rimasto:
5. Il prezzo medio di un miscuglio sta sempre:

Esercizi: rispondi da solo

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Domande frequenti

Che cos'è la regola dell'alligazione?

Una scorciatoia che dà il rapporto in cui mescolare due articoli per ottenere un miscuglio con un dato prezzo medio: economico : caro = (prezzo del caro − medio) : (medio − prezzo dell'economico).

Che cos'è il prezzo medio di un miscuglio?

Il costo di una unità di miscuglio, calcolato come media ponderata: costo totale ÷ quantità totale.

Qual è la formula dei travasi ripetuti?

Liquido rimasto = V(1 − x/V)ⁿ, dove V è il volume, x la quantità tolta ogni volta e n il numero di volte.

Dove si studia

CBSE (India)Class 12Numbers, Quantification and Numerical Applications

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