Tipos de notação científica
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Notação <strong>científica</strong>, é tambem <strong>de</strong>nominada por padrão ou <strong>notação</strong> em forma exponencial, é uma<br />
forma <strong>de</strong> escrever números que acomoda valores <strong>de</strong>masiado gran<strong>de</strong>s (100000000000) ou pequenos<br />
(0,00000000001) para serem convenientemente escritos em forma convencional. O uso <strong>de</strong>sta <strong>notação</strong> está<br />
baseado nas potências <strong>de</strong> 10 (os casos exemplificados acima, em <strong>notação</strong> <strong>científica</strong>, ficariam: 1 × 10 11 e 1 ×<br />
10 −11 , respectivamente). Como exemplo, na química, ao se referir à quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> entida<strong>de</strong>s elementares<br />
(átomos, moléculas, íons, etc), há a gran<strong>de</strong>za <strong>de</strong>nominada quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> matéria (mol).<br />
Um número escrito em <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> segue o seguinte mo<strong>de</strong>lo:<br />
O número m é <strong>de</strong>nominado mantissa e e a or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za. A mantissa, em módulo, <strong>de</strong>ve ser maior ou<br />
igual a 1 e menor que 10, e a or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za, dada sob a forma <strong>de</strong> expoente, é o número que mais varia<br />
conforme o valor absoluto.<br />
Observe os exemplos <strong>de</strong> números gran<strong>de</strong>s e pequenos:<br />
• 600 000<br />
• 30 000 000<br />
• 500 000 000 000 000<br />
• 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000<br />
• 0,0004<br />
• 0,00000001<br />
• 0,0000000000000006<br />
• 0,0000000000000000000000000000000000000000000000008<br />
A representação <strong>de</strong>sses números, como apresentada, traz pouco significado prático. Po<strong>de</strong>-se até pensar que<br />
esses valores são pouco relevantes e <strong>de</strong> uso quase inexistente na vida cotidiana. Porém, em áreas como a<br />
física e a química, esses valores são frequentes. Por exemplo, a maior distância observável do universo me<strong>de</strong><br />
cerca <strong>de</strong> 740 000 000 000 000 000 000 000 000 m, e a massa <strong>de</strong> um próton é aproximadamente<br />
0,00000000000000000000000000167 kg.<br />
Para valores como esses, a <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> é mais a<strong>de</strong>quada, pois apresenta a vantagem <strong>de</strong> po<strong>de</strong>r<br />
representar a<strong>de</strong>quadamente a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> algarismos significativos. Por exemplo, a distância observável<br />
do universo, do modo que está escrito, sugere a precisão <strong>de</strong> 27 algarismos significativos. Mas isso po<strong>de</strong> não<br />
ser verda<strong>de</strong> (é pouco provável 25 zeros seguidos numa aferição).<br />
<strong>Tipos</strong> <strong>de</strong> <strong>notação</strong> <strong>científica</strong><br />
Na <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> normalizada, o expoente e é escolhido tal que o valor absoluto <strong>de</strong> m permaneça pelo<br />
menos um, mas menos <strong>de</strong> <strong>de</strong>z (1 ≤ | m |
10 n ". O carácter "e" não está relacionado com a constante matemática e (uma confusão não possível quando<br />
utilizado a letra maiúscula "E"); e embora represente um exponente, a <strong>notação</strong> é usualmente referida como<br />
(<strong>científica</strong>) <strong>notação</strong> E ou (<strong>científica</strong>) <strong>notação</strong> E, em vez <strong>de</strong>(<strong>científica</strong>) <strong>notação</strong> exponencial(embora esta<br />
última também possa ocorrer).<br />
Exemplos<br />
• Na linguagem <strong>de</strong> programação FORTRAN 6.0221415E23 é equivalente a 6.022 141 5×10 23 .<br />
• A linguagem <strong>de</strong> programação ALGOL 60 usa um subscrito <strong>de</strong>z, em vez da letra E, por exemplo<br />
6.02214151023. ALGOL 68 também permite minúsculas E, por exemplo 6.0221415e23.<br />
• Na linguagem <strong>de</strong> programação ALGOL 68 tem a opção <strong>de</strong> 4 caracteres em (eE\⏨). Exemplos: 6.0221415e23,<br />
6.0221415E23, 6.0221415\23 ou 6.0221415 23.<br />
• Na linguagem <strong>de</strong> programação Simula é requerido o uso <strong>de</strong> & (ou && para longos), por exemplo:<br />
6.0221415&23 (ou 6.0221415&&23).<br />
Notação <strong>de</strong> engenharia<br />
Notação <strong>de</strong> engenharia difere da <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> normalizada em que o expoente e é restrito a multiplos<br />
<strong>de</strong> 3. Consequentemente, o valor absoluto <strong>de</strong> m é do intervalo 1 ≤ |m|
Ambiguida<strong>de</strong> do último dígito em <strong>notação</strong> <strong>científica</strong><br />
É habitual em medições <strong>científica</strong>s registrar todos os dígitos significativos a partir das medições, e supor um<br />
dígito adicional, se houver alguma informação a todos as disponíveis para o observador a fazer uma<br />
suposição. O número resultante é consi<strong>de</strong>rado mais valioso do que seria sem esse dígito extra, e é<br />
consi<strong>de</strong>rado um dígito significativo, pois contém algumas informações que conduzem a uma maior precisão<br />
nas medições e na agregação das medições (adicioná-los ou multiplicá-los).<br />
Informações adicionais sobre a precisão po<strong>de</strong> ser transmitida através <strong>de</strong> notações adicionais. Em alguns<br />
casos, po<strong>de</strong> ser útil para saber qual é o último algarismo significativo. Por exemplo, o valor aceito da<br />
unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> carga elementar po<strong>de</strong> ser validamente expresso como 1.602176487(40)×10 −19 C, que é um atalho<br />
para 1.602176487±0.000000040×10 −19 C.<br />
Or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za<br />
A <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> permite também mais simples comparações entre or<strong>de</strong>ns <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za. A massa <strong>de</strong> um<br />
próton é 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 672 6 kg. Se isto é escrito como 1.6726×10 −27 kg, é mais<br />
comparar essa massa com a do elétron, acima. A or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za da relação entre as massas po<strong>de</strong>m ser<br />
obtidas os expoentes em vez <strong>de</strong> ter <strong>de</strong> contar os zeros à esquerda, tarefa propensa a erros. Nesse caso, '−27' é<br />
maior do que '−31' e, portanto, o próton é aproximadamente quatro or<strong>de</strong>ns <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>za (cerca <strong>de</strong> 10 000<br />
vezes) mais maciço que o elétron.<br />
A <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> também evita mal-entendidos, <strong>de</strong>vido às diferenças regionais em certos quantificadores,<br />
tal como 'bilhão', o que po<strong>de</strong> indicar tanto 10 9 ou 10 12 .<br />
Descrição<br />
A massa da Via Láctea é <strong>de</strong> 1 × 10 41 kg<br />
I<strong>de</strong>ntificando algarismos significativos<br />
Dada uma representação <strong>de</strong>cimal:<br />
1. os algarismos zero que correspon<strong>de</strong>m às or<strong>de</strong>ns maiores não são significativos. Exemplos: em<br />
001234,56 os dois primeiros zeros não são significativos; em 0,000543 os quatro primeiros zeros não<br />
são significativos<br />
2. os algarismos zero que correspon<strong>de</strong>m às menores or<strong>de</strong>ns, se elas são fracionárias, são significativos.<br />
Exemplo: em 12,00 os dois últimos zeros são significativos<br />
3. os algarismos <strong>de</strong> 1 a 9 são sempre significativos<br />
4. zeros entre algarismos <strong>de</strong> 1 a 9 são significativos. Exemplo: em 1203,4 todos algarismos são<br />
significativos<br />
5. os zeros que completam números múltiplos <strong>de</strong> potências <strong>de</strong> 10 são ambíguos: a <strong>notação</strong> não permite<br />
dizer se eles são ou não significativos. Exemplo: em 120300, os quatro primeiros algarismos<br />
(1,2,0,3) são significativos, e não é possível dizer se os dois últimos zeros são significativos. Esta<br />
ambiguida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ve ser corrigida, usando-se Notação <strong>científica</strong> para representar estes números.<br />
Outros exemplos:<br />
• 0,5: tem 1 algarismo significativo;<br />
• 100: é Não Determinado (ND), pois acaba com um zero à direita do último dígito que não seja zero,<br />
sem a pontuação décimal; (necessita <strong>de</strong> referência)<br />
• 0,00023: tem dois algarismos significativos, que são 23;
• 052,6: tem 3 algarismos significativos;<br />
• 0,000200: tem três algarismos significativos, já que zeros à direita são significativos, 200;<br />
• 755555,66: tem 8 algarismos significativos, porque 7,5 é um valor maior que 5.<br />
A posição da vírgula não influi no número <strong>de</strong> algarismos significativos, por exemplo, o comprimento <strong>de</strong><br />
0,0240m possui três algarismos significativos e po<strong>de</strong> ter a posição da vírgula alterado <strong>de</strong> várias formas<br />
usando uma potência <strong>de</strong> <strong>de</strong>z a<strong>de</strong>quada, e sem alterar o seu número <strong>de</strong> algarismos significativos. Veja abaixo:<br />
Observe que o número <strong>de</strong> algarismos significativos é sempre três, in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntemente da forma que o<br />
número foi escrito e da posição <strong>de</strong> sua vírgula. Outro ponto importante é que o valor da medida é sempre a<br />
mesma, visto que: 0,0240m = 0,240dm = 2,40 cm = 24,0mm<br />
Notação <strong>científica</strong> padronizada<br />
A <strong>de</strong>finição básica <strong>de</strong> <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> permite uma infinida<strong>de</strong> <strong>de</strong> representações para cada valor. Mas a<br />
<strong>notação</strong> <strong>científica</strong> padronizada inclui uma restrição: a mantissa (coeficiente) <strong>de</strong>ve ser maior ou igual a 1 e<br />
menor que 10. Desse modo cada número é representado <strong>de</strong> uma única maneira.<br />
Como transformar<br />
Para transformar um número qualquer para a <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> padronizada <strong>de</strong>vemos <strong>de</strong>slocar a vírgula<br />
obe<strong>de</strong>cendo ao princípio <strong>de</strong> equilíbrio.<br />
Vejamos o exemplo abaixo:<br />
A <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> padronizada exige que a mantissa (coeficiente) esteja entre 1 e 10. Nessa situação, o<br />
valor a<strong>de</strong>quado seria 2,5375642 (observe que a sequência <strong>de</strong> algarismos é a mesma, somente foi alterada a<br />
posição da vírgula). Para o exponente, vale o princípio <strong>de</strong> equilíbrio:<br />
"Cada casa <strong>de</strong>cimal que diminui o valor da mantissa aumenta o expoente em uma unida<strong>de</strong>, e viceversa".<br />
Nesse caso, o expoente é 5.<br />
Observe a transformação passo a passo:
1 mol <strong>de</strong> moléculas tem 6,02 × 10 23 moléculas. [33]<br />
Um outro exemplo, com valor menor que 1:<br />
0,0000000475<br />
0,000000475 × 10 −1<br />
0,00000475 × 10 −2<br />
0,0000475 × 10 −3<br />
0,000475 × 10 −4<br />
0,00475 × 10 −5<br />
0,0475 × 10 −6<br />
0,475 × 10 −7<br />
4,75 × 10 −8<br />
Observe os exemplos <strong>de</strong> números gran<strong>de</strong>s e pequenos:<br />
• 600 000<br />
• 30 000 000<br />
• 500 000 000 000 000<br />
• 7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000<br />
• 0,0004<br />
• 0,00000001<br />
• 0,0000000000000006<br />
• 0,0000000000000000000000000000000000000000000000008<br />
Desse modo, os exemplos acima ficarão:<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
•<br />
Uso <strong>de</strong> espaços<br />
Em <strong>notação</strong> <strong>científica</strong> normalizada, em <strong>notação</strong> E e em <strong>notação</strong> <strong>de</strong> engenharia, o espaço (o que, em<br />
Formatação <strong>de</strong> Texto po<strong>de</strong> ser representado por uma largura normal <strong>de</strong> espaço ou por um fino espaço), é<br />
permitido somente antes e <strong>de</strong>pois <strong>de</strong> "×", na frente <strong>de</strong> "E" ou "e" po<strong>de</strong> ser omitido, embora seja menos<br />
comum que o faça antes do caractere alfabético.<br />
Operações
Adição e subtração<br />
O cérebro humano tem cerca <strong>de</strong> 1 × 10 11 neurônios.<br />
Para somar ou subtrair dois números em <strong>notação</strong> <strong>científica</strong>, é necessário que os expoentes sejam o mesmo.<br />
Ou seja, um dos valores <strong>de</strong>ve ser transformado para que seu expoente seja igual ao do outro. A<br />
transformação segue o mesmo princípio <strong>de</strong> equilíbrio. O resultado possivelmente não estará na forma<br />
padronizada, sendo convertido posteriormente.<br />
Exemplos:<br />
(não padronizado) (padronizado)<br />
Multiplicação<br />
Multiplicamos as mantissas e somamos os expoentes <strong>de</strong> cada valor. O resultado possivelmente não será<br />
padronizado, mas po<strong>de</strong> ser convertido.<br />
Exemplos:<br />
conversão)<br />
(convertido para a <strong>notação</strong> padronizada)<br />
(não padronizado)<br />
(já padronizado sem necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
Divisão<br />
Dividimos as mantissas e subtraímos os expoentes <strong>de</strong> cada valor. O resultado possivelmente não será<br />
padronizado, mas po<strong>de</strong> ser convertido:<br />
Exemplos:<br />
(padronizado)<br />
(padronizado)<br />
(não padronizado)<br />
Exponenciação<br />
A mantissa é elevada ao expoente externo e o congruente da base <strong>de</strong>z é multiplicado pelo expoente externo.<br />
(padronizado)<br />
Radiciação<br />
Antes <strong>de</strong> fazer a radiciação é preciso transformar um expoente para um valor múltiplo do índice. Após feito<br />
isso, o resultado é a radiciação da mantissa multiplicada por <strong>de</strong>z elevado à razão entre o expoente e o índice<br />
do radical.<br />
Logarítmos
Ao se trabalhar com logarítmos, observa-se o número <strong>de</strong> algarismos significativos do argumento e o total <strong>de</strong><br />
casas <strong>de</strong>pois da vírgula do logarítmo é igual a esse número.<br />
ln(5,0 * 10 3 ) = 8,52 2 significativos no argumento→ 2 casas <strong>de</strong>cimais no logarítmo.<br />
ln(45,0) = 3,807 3 significativos no argumento→ 3 casas <strong>de</strong>cimais no logarítmo.