Notação Científica: Conceitos e Exercícios

A notação científica é uma maneira prática de representar números muito grandes ou muito pequenos, utilizando potências de base 10. Este método simplifica a escrita desses números, tornando-os mais fáceis de entender e manipular em cálculos matemáticos e científicos. Neste artigo, vamos explorar o conceito da notação científica e praticar com exercícios resolvidos passo a passo.

Conceito 1: O que é Notação Científica?

A notação científica consiste em expressar um número como o produto de dois fatores: um número decimal (chamado mantissa) entre 1 e 10, multiplicado por uma potência de 10. A forma geral é:

 a \times 10^n

Onde:

  •  a é a mantissa, um número decimal tal que  1 \leq |a| < 10 .
  •  n é o expoente, um número inteiro que indica quantas vezes a mantissa deve ser multiplicada por 10.

Exemplo: O número 350 pode ser escrito em notação científica como  3.5 \times 10^2 .

Exercício 1: Escreva os seguintes números em notação científica.

  1. 4500
  2. 0.00078

Resolução Passo a Passo:

1. Converter 4500 para notação científica:

Para transformar 4500 em notação científica, devemos mover a vírgula decimal até obter um número entre 1 e 10. No caso de 4500, movemos a vírgula 3 casas para a esquerda, resultando em  4.5 . Como movemos a vírgula 3 casas, o expoente será 3.

Resultado:  4.5 \times 10^3  <strong>2. Converter 0.00078 para notação científica:</strong> <div class="my-2"></div> Aqui, movemos a vírgula decimal para a direita até obter um número entre 1 e 10. Movemos a vírgula 4 casas para a direita, resultando em [latex] 7.8 . Como movemos a vírgula para a direita, o expoente será negativo (-4).

Resultado:  7.8 \times 10^{-4}  <div class="my-2"></div>  <hr />  <h2>Conceito 2: Multiplicação de Números em Notação Científica</h2> Para multiplicar dois números na forma de notação científica, seguimos estas etapas: <ol start="1">  	<li>Multiplique as mantissas.</li>  	<li>Some os expoentes das potências de 10.</li>  	<li>Ajuste o resultado, se necessário, para garantir que a mantissa esteja entre 1 e 10.</li> </ol> <div class="my-2"></div> Exemplo: Multiplique [latex] (2 \times 10^3) \times (3 \times 10^4) .

Exercício 2: Realize as seguintes multiplicações.

  1.  (4 \times 10^5) \times (2 \times 10^3)
  2.  (6 \times 10^{-2}) \times (5 \times 10^{-4})

Resolução Passo a Passo:

1. Resolver  (4 \times 10^5) \times (2 \times 10^3) :

Passo 1: Multiplique as mantissas:  4 \times 2 = 8 .

Passo 2: Some os expoentes:  5 + 3 = 8 .

Passo 3: Combine os resultados:  8 \times 10^8  Resultado: [latex] 8 \times 10^8 .

2. Resolver  (6 \times 10^{-2}) \times (5 \times 10^{-4}) :

Passo 1: Multiplique as mantissas:  6 \times 5 = 30 .

Passo 2: Some os expoentes:  -2 + (-4) = -6 .

Passo 3: Combine os resultados:  30 \times 10^{-6} .

Passo 4: Ajuste a mantissa para estar entre 1 e 10: Mova a vírgula 1 casa para a esquerda, alterando o expoente para -5.

Resultado final:  3 \times 10^{-5}  <hr />  <h2>Conceito 3: Divisão de Números em Notação Científica</h2> Para dividir dois números na forma de notação científica, seguimos estas etapas: <ol start="1">  	<li>Divida as mantissas.</li>  	<li>Subtraia os expoentes das potências de 10.</li>  	<li>Ajuste o resultado, se necessário, para garantir que a mantissa esteja entre 1 e 10.</li> </ol> <div class="my-2"></div> Exemplo: Divida [latex] (8 \times 10^6) \div (2 \times 10^3) .

Exercício 3: Realize as seguintes divisões.

  1.  (12 \times 10^7) \div (3 \times 10^4)
  2.  (9 \times 10^{-3}) \div (3 \times 10^{-6})

Resolução Passo a Passo:

1. Resolver  (12 \times 10^7) \div (3 \times 10^4) :

Passo 1: Divida as mantissas:  12 \div 3 = 4 .

Passo 2: Subtraia os expoentes:  7 - 4 = 3 .

Passo 3: Combine os resultados:  4 \times 10^3  Resultado: [latex] 4 \times 10^3 .

2. Resolver  (9 \times 10^{-3}) \div (3 \times 10^{-6}) :

Passo 1: Divida as mantissas:  9 \div 3 = 3 .

Passo 2: Subtraia os expoentes:  -3 - (-6) = 3 .

Passo 3: Combine os resultados:  3 \times 10^3  Resultado: [latex] 3 \times 10^3 .

Para somar ou subtrair números em notação científica, é necessário seguir algumas regras específicas. Primeiro, os números devem ter a mesma potência de 10, ou seja, a mesma ordem de grandeza

. Se os expoentes não forem iguais, você precisará ajustá-los para que sejam antes de realizar a operação

Aqui estão as etapas detalhadas:

  1. Igualar os Expoentes : Se os expoentes dos números em notação científica são diferentes, deve-se ajustar um ou ambos os números de modo que eles tenham o mesmo expoente. Isso pode ser feito multiplicando ou dividindo o número decimal (mantissa) por uma potência de 10 adequada e ajustando o expoente consequentemente.
  2. Somar ou Subtrair as Mantissas : Uma vez que os expoentes são iguais, você pode proceder a somar ou subtrair as mantissas como faria com números regulares.
  3. Manter o Mesmo Expoente : Após realizar a soma ou subtração das mantissas, mantenha o mesmo expoente que foi igualado no primeiro passo.
  4. Ajustar para Notação Científica Padrão : Por fim, verifique se o resultado está na forma padrão de notação científica, onde a mantissa deve estar entre 1 e 10. Se necessário, ajuste o resultado para atender a este critério.

Por exemplo, ao realizar a subtração , primeiro igualamos os expoentes convertendo o segundo termo para . Depois disso, podemos subtrair as mantissas: , resultando em

Essas são as principais regras e passos para realizar adições e subtrações em notação científica.

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