Notação Científica

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[BNCC EF08MA01] - Efetuar cálculos com potências de expoentes inteiros e aplicar esse conhecimento na representação de números em notação científica.

A Notação Científica é uma forma de escrever números com muitos algarismos utilizando a potência de 10. Tanto números "muito grandes" quanto números "muito pequenos".

Tanto na Física quanto na Química, o uso da notação científica é particularmente útil, visto que muitas vezes são trabalhados com constantes com muitas casas decimais.

Tais como nos seguintes exemplos:

Velocidade da luz no vácuo:
Número inteiro 299 792 458 m/s
Em notação científica ficaria: latex] 2,99 . 10^{8} [/latex] m/s

Número de Avogadro (química)
Valor estimado: 602.214.141.070.409.084.099.072 partículas / átomos
Valor comumente utilizado nos cálculos: [latex]6,0221415 . 10^{23}[/latex] partículas / átomos
* o número de casas decimais utilizadas pode variar de acordo com o nível de precisão desejada.

Outras constantes comumente representadas em notação científica:

Constante / Quantidade SímboloValor
Constante de Planckh6,62607015 × 10-34 m2 kg / s
constante de Boltzmannk1,380649 × 10-23 m2 kg s-2 K-1
Constante de FaradayF9,64853321 × 104 s A / mol
Massa do Elétronme9,1093837 × 10-31 kg
Massa do Prótonmp1,67262192 × 10-27 kg
Massa do Nêutron mn1.674927471 × 10−27 kg
Carga do Elétrone1,60217663 × 10-19 Coulombs
Massa da terra5,972 × 1024 kg

Como visto em alguns exemplos acima, os cálculos se tornam muito mais "simples" quanto utilizados estes números em notação científica. Mesmo quando feitos com o auxílio de calculadoras.

Formato de um número em notação científica

Um número em notação científica é representado no seguinte formato:

N . 10n

onde:
N - é um número inteiro maior ou igual a 1 e menor do que 10
n - é um número inteiro (podendo ser positivo ou negativo)

Exemplos

a) 123 450 000 000 000 = 1,2345 × 1014
b)0,000 000 000 000 012 345 = 1,2345 × 10-14

Como transformar um número em notação científica

1º Passo

Escreva o número na forma decimal, lembrando que antes da vírgula deve haver apenas um algarismo e este deve ser diferente de zero. Este número deverá estar multiplicando o número 10.

2º Passo

Na potência do número 10 que está multiplicando o número a ser transformado, escreva o número de casas decimais que a vírgula foi deslocada. Quando a vírgula é deslocada para a esquerda, tornando o número menor, o expoente será positivo. Já quando a vírgula é deslocada para a direita, tornando o número maior, a potência será negativa. Veja Exemplo

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Vamos praticar

a) Vamos transformar o número 123000000 em notação científica.

(passo opcional)
Para facilitar a contagem, podemos separar os algarismos em blocos de 3 em 3:

123 000 000,

1º Passo
Vamos posicionar a vírgula de modo a termos apenas um algarismo diferente de zero na primeira posição.

1,23 000 000

2º Passo
Agora contamos quantas casas decimais a virgula se deslocou em relação a sua posição original. Lembrando que em números inteiros sem vírgulas, esta está posicionada após o último algarismo.

No exemplo acima, a vírgula foi deslocada 8 casas decimais da direita para a esquerda, tornando o número final "menor", assim, este será a potência de base 10 e será positiva:

Resultado: 1,23 × 108


b) Vamos transformar o número 0,000000000001 em notação científica

(passo opcional)
Para facilitar a contagem, também vamos separar os algarismos em blocos de 3 em 3:

0,000 000 000 001

1º Passo
Vamos posicionar a vírgula de modo a termos apenas um algarismo diferente de zero na primeira posição. Neste caso deslocando a mesma para a direita tornando o número "maior".

1,

2º Passo
Agora contamos quantas casas decimais a virgula se deslocou para a direita. Que neste caso foi de 12. Como se deslocou para a direita tornando o número maior, a potência será negativa (-12). Assim:

Resultado: 1,0 × 10-12

Exercícios

ENEM - 2019 A gripe é uma infecção respiratória aguda de curta duração causada pelo vírus influenza. Ao entrar no nosso organismo pelo nariz, esse vírus multiplica-se, disseminando-se para a garganta e demais partes das vias respiratórias, incluindo os pulmões.
O vírus influenza é uma partícula esférica que tem um diâmetro interno de 0,00011 mm.
Disponível em: www.gripenet.pt. Acesso em: 2 nov. 2013 (adaptado).
Em notação científica, o diâmetro interno do vírus influenza, em mm, é
a) ) 1,1 × 10-1
b) 1,1 × 10-2
c) 1,1 × 10-3
d) 1,1 × 10-4
e) 1,1 × 10-5

Resolução

Inicialmente escreveremos o valor do diâmetro do vírus influenza da mesma forma que foi dado no enunciado do problema:

0,00011 mm

Agora, deslocaremos a vírgula para a direita (assim a potência terá sinal negativo), até que tenhamos apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula.

00001,1 mm (a vírgula foi deslocada 4 casas decimais para a esquerda, assim a potência será (-4)

Eliminando os "zeros à esquerda", teremos como resultado:

d) 1,1 × 10-4

ENEM - 2015 As exportações de soja no Brasil totalizaram 4,129 milhões em toneladas no mês de julho de 2012 e registraram um aumento em relação ao mês de julho de 2011, embora tenha havido uma baixa em relação ao mês de maio de 2012. A quantidade, em quilogramas, de soja exportada pelo Brasil no mês de julho de 2012 foi de:

a) [latex] 4,129×10^{3} [/latex]
b) [latex]4,129×10^{6}[/latex]
c) [latex]4,129×10^{9}[/latex]
d) [latex]4,129×10^{12}[/latex]
e) [latex]4,129×10^{15}[/latex]

Resolução

Neste exercício vamos inicialmente transcrever 4,129 milhões em toneladas em quilogramas:

4,129 milhões de toneladas = 4.129.000 toneladas = 4.129.000.000 quilogramas.

Agora, deslocaremos a vírgula entre o primeiro e o segundo algarísmos:

4, 129 000 000 (a vírgula foi deslocada 12 casas para à esquerda, assim, a potência será positiva (12).

d) 4,129 × 1012

Potências de base 10

100 = 1
10¹ = 1010-1 = 0,1
10² = 10 · 10 = 10010-2 = 10 / 10 = 0,01
10³ = 10 · 10 · 10 = 1.00010-3 = 10 / 10 / 10 = 0,001
104 = 10 · 10· 10· 10 = 10.00010-4 = 10 / 10 / 10 / 10 = 0,0001
105 = 10· 10· 10· 10· 10 = 100.00010-5 = 10 / 10 / 10 / 10 / 10 = 0,00001

Lembre-se que pelas propriedades de potenciação que, todo número elado a zero é igual a 1, e todo número elevado a 1, é ele mesmo.

Operações aplicadas à notação científica

Soma

Para fazer a soma de números com notação científica, é necessário igualar os expoentes de todos os números que estarão sendo somados. E então, mantendo a potência soma-se os números.

(a . 10x) + ( b . 10x) = (a + b) . 10x

Subtração

O procedimento é idêntico ao da soma, apenas mudando o operador. Ou seja, é necessário igualar os expoentes de todos os números que estarão sendo somados. e/ou subtraídos.

(a . 10x) - ( b . 10x) = (a - b) . 10x

Multiplicação

Para fazer a multiplicação de números com notação científica, é necessário recorrer as propriedades das potências, neste caso, de que a multiplicação de bases iguais (base 10), mantêm-se a base e soma-se os expoentes. Enquanto os demais números são multiplicados entre-se normalmente.

a ⋅ 10m ⋅ b ⋅ 10n = (a ⋅ b) ⋅ 10m + n

Divisão

Tal qual a multiplicação, é necessário recorrer as propriedades das potências. Lembrando que a divisão de bases iguais (base 10), mantêm-se a base e subrae-se os expoentes. Enquanto os demais números são divididos entre-se normalmente.

a ⋅ 10m : b ⋅ 10n = (a : b) ⋅ 10m - n

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