Notação Científica, Ordem de Grandeza e Algarismos Significativos


Conceito de Notação Científica


A Notação Científicas serve para facilitar a representação de números muito pequenos ou muito grandes, expressando-os através de uma forma mais fácil de se trabalhar, diminuindo seu tamanho através de uma multiplicação por uma potência de 10 (notação em forma exponencial).

Vantagens em se escrever um número na notação exponencial (notação científica) :

Podem fazer com que números muito grandes ou muito pequenos possam ser escritos de forma mais abreviada.

Tornam os cálculos muito mais rápidos e fáceis.

Exemplos numéricos:

 


Quantidade de espécies de formigas catalogadas mais de 10.000 em notação científica 104.





Em áreas referentes a Química e Física costuma-se muito grandes ou muito pequenos, como por exemplo:



A massa do próton é cerca de 0,00000000000000000000000001673 kg  em notação científica 1,673.10-27 kg .








A distância média de Netuno ao Sol é de 4.500.000.000 km em notação científica 5,5.109 km .







Representação matemática de um número sob a forma de notação científica



Para que um determinado número N seja escrito sob forma de notação científica ele deve obedecer ao seguinte modelo que indica a representação de um número através de uma multiplicação por uma potência de 10:



Como escrever números sob forma de Notação Científica


Exemplos:


Você coloca o número, por exemplo, (19450) e, em seguida obtém a mantissa colocando a vírgula depois do primeiro algarismo significativo desse número (1,9450).

Se você deslocar a vírgula 4 casas para a esquerda, a ordem de grandeza b terá o mesmo número de posições deslocadas (4), será positiva e a notação científica do número 19450 será 1,9450.104.


Você coloca o número, por exemplo, (- 0,00194) e, em seguida obtém a mantissa colocando a vírgula depois do primeiro algarismo significativo desse número (- 1,9450).

Como a vírgula foi deslocada 3 casas para a direita, a ordem de grandeza b terá o mesmo número de posições deslocadas (3), será negativa e a notação científica do número - 0,0019450 será - 1,9450.10-3 .


A ordem de grandeza do número 1 escrito sob forma de notação cientifica é 0 1 = 1.100, pois a vírgula não sofru deslocamento.


Lembre-se de que o módulo da mantissa a deve ser igual ou maior que 1 e menor que 10 e que ordem de grandeza b deve ser um número inteiro.

Assim, a notação científica do número 24,2,10-4 não está escrito sob notação científica correta, pois a mantissa é maior que 10 e o número 3,3.107,5 também não está escrito sob notação científica correta, pois a ordem de grandeza 7,5 não é um número inteiro.


Alguns números escritos sob forma de notação científica:



a) 620.000 = 6,2.105 b) 12.500 = 1,25,104 c) - 600.000.00 0 = - 6,0.108

d) 5,55 = 5,55.10o e) - 60 = - 6,0.101


Ordem de Grandeza


Ordem de grandeza (OG) é uma estimativa do valor de algo em termos de potência de 10.

Trata-se de uma "noção" do valor daquela grandeza e, assim é a potência de 10 mais próxima do valor que se deseja encontrar.

Antes de determinar a ordem de grandeza (OG) de um número X você precisa transformá-lo em notação científica na forma X = a.10n.

Como a mantissa deve desaparecer você deve arredondá-la para a potência de 10 mais próxima.

Assim, a ordem de grandeza do número 24 é 101 já que 24 está mais próximo de 101 = 10 do que 102 = 100.
A ordem de grandeza do número 78 é 102 já que 78 está mais próximo de 102 = 100 do que 103 = 1000.
Então, a mantissa (parte numérica do número que precede a potência de 10) deve ser arredondada de acordo com a potência de 10 média que deve estar está compreendida entre o ponto médio do intervalo [1 (10o) e 10 (101)], ou seja, entre 10(0 + 1)/2 = 101/2 = 3,1622.

Se a mantissa a (parte numérica do número que precede a potência de 10) for menor que 3,1622, esse número deve ser aproximado para 1º = 1, ficando 1.10n com (n = 0,1,2,3,...).

Se a mantissa (parte numérica do número que precede a potência de 10) for maior que 3,1622, esse número deve ser aproximado para 101 = 10, ficando 10.10n = 10(n ) com (n = 0,1,2,3,...).


Exemplos


01-




O número de habitantes no Brasil é aproximadamente de 205.000.000. A OG desse número é

2,05.108 2,05 < 3,126 arredondado para 1 OG = 1.108 OG = 108.





02-


O mol é uma quantidade bastante usada em Química e Física e vale, aproximadamente, 6,02 x1023.

A OG desse número é 6,02 > 3,126 arredondado para 10 10.1023 = 1024 OG = 1024.



03-



Qual é a ordem de grandeza da altura de uma pessoa adulta normal? Resposta: Está compreendida entre 1m e 2m e terá OG = (1 ou 2).100.


 



04-




Ordem de grandeza da quantidade de água nos oceanos da Terra 1.350.000. 000.000.000.000.000 L 1,35.1021 1.1021 OG = 1021 L.






05-



Ordem de grandeza da massa de um átomo 0,000.000.000.000.000.000.000.000.1992 kg 1,992.10-27 kg OG = 10-27 kg.





Algarismos significativos


Algarismos significativos e incerteza


Excetuando-se quando todos os números envolvidos são inteiros, como por exemplo, o número de pessoas numa sala de aula (45), é impossível determinar o valor exato de determinada quantidade, como por exemplo, o número de pessoas gordas e magras, greandes e pequenas que enchem totalmente uma perua.

Então, é importante indicar a margem de erro numa medição indicando os algarismos significativos, sendo estes os dígitos com significado numa quantidade ou medição.

Qualquer medida que você fizer experimentalmente fornece informação limitada e nenhum processo de medição é totalmente confiável.

Assim, ao efetuar qualquer medida é necessário deixar indicado o ponto até o qual se pode confiar no resultado obtido.

Veja, no exemplo a seguir como você determinar as incertezas de uma medição, medindo o comprimento de uma caneta usando uma régua cuja menor divisão de escala é o milímetro.


Observe na figura que o comprimento da caneta está aproximadamente entre 14,6 cm e 14,7 cm

Vamos supor que você afirme essa caneta possua possua 14,63 cm.

Assim,você pode afirmar, com certeza, que o comprimento da caneta está entre 14,6 cm e 14,7 cm e que, na medida 14,63 cm o algarismo 3 é incerto, que foi estimado por você.
Algarismos significativos são todos os que expressam o valor medido até o primeiro incerto, inclusive este último. Então o número de nosso exemplo (14,63) possui 4 algarismos significativos.


Regras para algarismos significativos


Zeros consecutivos à esquerda não são algarismos significativos significativos. Exemplos:
0, 0000012 (tem 2 algarismos significativos).

0,0004567 (tem 4 algarismos significativos).

00,000005 (tem 1 algarismo significativo).


Zeros à direita são considerados e não podem ser desprezados no caso de medições. Exemplos:
3,24000 (tem 6 algarismos significativos).

0,0000500 (tem três algarismos significativos).


Se a incerteza não for especificada, é usual que ela seja subentendida como uma unidade decimal da casa correspondente ao último algarismo. Exemplo:
47,07 m equivale a 47,07 ± 0,01 m e, se a incerteza é conhecida, ela deve ser especificada como, por exemplo, 52,35 ± 0,02 km.
Observe que os resultados de todas as medidas devem sempre ser expressas com a mesma quantidade de casas decimais que suas respectivas incertezas. Assim, você não pode escrever 35,7 ± 0,01.


Quando um número é expresso em termos de ordem de grandeza, a potência de dez deve ser desprezada no cálculo dos números de algarismos significativos.

Exemplo os dois membros da igualdade 3675,8 = 3,6758.103 possuem 5 algarismos significativos. A potência de dez não influi, ela apenas desloca a vírgula, o que não afeta a quantidade de algarismos significativos.


A posição da vírgula não influi no número de algarismos significativos.

Assim, o comprimento de 0,00450 m possui três algarismos significativos e pode ter a posição da vírgula alterado de várias formas usando uma potência de dez adequada, e sem alterar o seu número de algarismos significativos.

0,00450 m = 4,50 .10-3 m = 0,0450 dm = 0,450 cm = 4,50 mm

Observe que o número de algarismos significativos é sempre três, independentemente da forma que o número foi escrito e da posição de sua vírgula.

Observe também que o valor da medida é sempre a mesma, já que: 0,00450 m = 0,0450 dm = 0,450 cm = 4,50 mm


O que você deve saber, informações e dicas


Conhecer o conceito de Notação Científica


Saber escrever números sob forma de notação científica e, posteriormente sob forma de ordem de grandeza.


Conhecer os conceitos de algarismos significativos.


Saber as regras para se escrever algarismos significativos


Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre

Notação Científica, Ordem de Grandeza e Algarismos Significativos



01-(Unioeste-PR) Com base na teoria dos algarismos significativos, com a utilização da régua

centimetrada (figura), é correto afirmar que o comprimento da barra acima da régua é:

a) 7,30 cm. b) 7,35 cm. c) 7,3 cm d) 73,0 mm. e) 7, 40 cm.


02-(Cefet-PE) A medição do comprimento de um lápis foi realizada por um aluno usando uma régua graduada em mm. Das alternativas apresentadas, aquela que expressa corretamente a medida obtida é:


03-(PUC-SP) O número de algarismo significativos de 0,00000000008065 cm é:

a)  3             b) 4                           c) 11                       d) 14                     e) 15  

04- (UNIFESP-SP) Na medida de temperatura de uma pessoa por meio de um termômetro clínico, observou-se que o nível de mercúrio estacionou na região entre 38 ºC e 39 ºC da escala, como está ilustrado na figura.

Após a leitura da temperatura, o médico necessita do valor transformado para uma nova escala, definida por tx = 2tc/3 e em unidades ºX, onde tc é a temperatura na escala Celsius.

Lembrando de seus conhecimentos sobre algarismos significativos, ele conclui que o valor mais apropriado para a temperatura tx é:

a) 25,7 ºX. b) 25,7667 ºX.  c) 25,766 ºX. d) 25,77 ºX. e) 26 ºX.


05-(FUVEST-SP) Qual é a ordem de grandeza do número de voltas dadas pela roda de um automóvel ao percorrer uma estrada de 200km?

a) 102

b) 103

c) 105

d) 107

e) 109


06-(CEFET-MG) Nos trabalhos científicos, números muito grandes ou próximos de zero, são escritos em notação científica, que consiste em um número x, tal que 1 < x < 10 multiplicado por uma potência de base 10.

Assim sendo, 0,00000045 deve ser escrito da seguinte forma:

a) 0,45.10-7 b) 4,5.10-7 c) 45.10-6 d) 4,5.10-8 e) 4,5.10-5


07-(UFRGS) Considere que o corpo de uma determina pessoa contém 5,5 litros de sangue e 5 milhões

de glóbulos vermelhos por milímetro cúbico de sangue.
Com base nesses dados, é correto afirmar que o número de glóbulos vermelhos no corpo dessa pessoa é:
A)
2,75.1019
B) 5,5.1010
C) 5.1011
D) 5,5.1012
E) 2,75.1013



08-(UFRGS) Durante os jogos Pan-Americanos de Santo Domingo, os brasileiros perderam o ouro

para os cubanos por 37 centésimos de segundo nas provas de remo. Dentre as alternativas, o valor mais próximo desse tempo, medido em horas, é: 
a) 1,03.10-4 
b) 1,3 .10-4 
c) 1,03.10-3 
d) 1,3 .10-3 
e) 1,03.10-2 



09-(UFRGS) Dadas as informações:

I. Velocidade da luz no vácuo: 300000000 m/s

II. Distância da Terra ao Sol: 149000000 km

III. Raio do átomo de hidrogênio: 0,000000005 cm

IV. Idade das rochas mais antigas: 100000000000000000 s

Escreva cada um desses númerossob forma de notação científica.




10-(UFRGS) Em texto publicado na Folha de S. Paulo, o físico Marcelo Gleiser escreveu que “átomos têm diâmetros de aproximadamente um décimo de bilionésimo de metro”. Escrito em potência de 10, um décimo de bilionésimo é

(A) 10-8

(B) 10-9

(C) 10-10

(D) 10-11

(E) 10-12


11-(UFRRJ) Uma determinada marca de automóvel possui um tanque de gasolina com volume igual a 54 litros.

O manual de apresentação do veiculo informa que ele pode percorrer 12 km com 1 litro. Supondo que a informações do fabricante sejam verdadeiras, a ordem de grandeza da distancia, medida em metros, que o automóvel pode percorrer, após ter o tanque completamente cheio, sem precisar reabastecer, é de: 
a) 100 b) 102 c) 103 d) 105 e) 106 

12-(UFCE-CE) A escala de volume dos organismos vivos varia, entre uma bactéria e uma baleia, de 21

ordens de grandeza. Se o volume de uma baleia é 102 m3, o volume de uma bactéria é:
a) 1011 m3            

b) 10-19 m3

c) 101/21 m3        

d) 1019 m3         

e) 10-11 m3



13- (UFPE-PE) Em um hotel com 200 apartamentos o consumo médio de água por apartamento é de

100 litros por dia. Qual a ordem de grandeza do volume que deve ter o reservatório do hotel, em metros cúbicos, para abastecer todos os apartamentos durante um dia?
a) 101           

b) 102    

c) 103            

d) 104            

e) 105



14-(UFF-RJ) A luz proveniente do Sol demora, aproximadamente, 8 minutos para chegar à Terra.

A ordem de grandeza da distancia entre estes dois astros celestes, em km, é:

a) 103

b) 106

c) 108

d) 1010

e) 1023



15-(CEFET-SP) Uma pessoa percebeu que, durante 10 anos, para acender o seu aquecedor, consumiu

uma caixa de palitos de fósforo a cada mês. Cada caixa apresenta, em média, 40 palitos.

A ordem de grandeza do número de palitos consumidos ao final dos 10 anos é:

a) 10

b) 102

c) 103

d) 104

e) 105



16-(UFRRJ) Uma determinada marca de automóvel possui um tanque de gasolina com volume igual a 54 litros.

O manual de apresentação do veiculo informa que ele pode percorrer 12 km com 1 litro. Supondo que a informações do fabricante sejam verdadeiras, a ordem de grandeza da distancia, medida em metros, que o automóvel pode percorrer, após ter o tanque completamente cheio, sem precisar reabastecer, é de: 
a) 100 b) 102 c) 103 d) 105 e) 106 


17-(UFRRJ) Leia atentamente o quadrinho a seguir. Com base no relatório do gari, calcule a ordem

de grandeza do somatório do número de folhas de árvores e de pontas de cigarros que ele recolheu.

a) 102

b) 104

c) 105

d) 107

e) 108



18-(UFPE-PE) O fluxo total de sangue na grande circulação, também chamado de débito cardíaco, faz com que o coração de um homem adulto seja responsável pelo bombeamento, em média, de 20 litros por minuto.

Qual a ordem de grandeza do volume de sangue, em litros, bombeados pelo coração em um dia?

a) 102

b) 103

c) 104

d) 105

e) 106


19-(UFJF- MG) Supondo-se que um grão de feijão ocupe o espaço equivalente a um paralelepípedo

de arestas 0,5cm, 0,5cm e 1,0cm, qual das alternativas abaixo melhor estima à ordem de grandeza do número de feijões contido no volume de um litro?

a) 10

b) 102

c) 103

d) 104

e) 105


20-(ENEM-MEC) A cor de uma estrela tem relação com a temperatura em sua superfície.

Estrelas não muito quentes (cerca de 3 000 K) nos parecem avermelhadas. Já as estrelas amarelas, como o Sol, possuem temperatura em torno dos 6 000 K; as mais quentes são brancas ou azuis porque sua temperatura fica acima dos 10 000 K.

A tabela apresenta uma classificação espectral e outros dados para as estrelas dessas classes.

Se tomarmos uma estrela que tenha temperatura 5 vezes maior que a temperatura do Sol, qual será a ordem de grandeza de sua luminosidade?

A- 20 000 vezes a luminosidade do Sol.

B- 28 000 vezes a luminosidade do Sol.

C- 28 850 vezes a luminosidade do Sol.

D- 30 000 vezes a luminosidade do Sol.

E- 50 000 vezes a luminosidade do Sol.



Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre

Notação Científica, Ordem de Grandeza e Algarismos Significativos


01- Como a a régua é centimetrada podemos dizer que o comprimento da barra está

compreendido entre 7 cm e 8 cm, estando mais próximo de 7 cm.

O algarismo que representa a primeira casa depois da vírgula não pode ser determinado com precisão, devendo ser estimado (é o duvidoso).

Assim, estimamos a medida do comprimento L da barra em 7,3 cm. O algarismo 7 é correto, mas o

algarismo 3 é duvidoso.

R- C


02- Com a utilização da régua milimetrada podemos dizer que o comprimento do lápis está

compreendido entre 150 mm e 160 mm, estando mais próximo do 150 mm.

O algarismo que representa a primeira casa depois da vírgula não pode ser determinado com precisão, devendo ser estimado (duvidoso) . Assim, estimamos a medida do comprimento do lápis em 150,0 mm = 15,00.

R- C


03- Zeros consecutivos à esquerda não são algarismos significativos significativos.

R- B


04- Como o erro da leitura corresponde à metade da menor divisão, ou seja, 0,05 oC, a medida mais confiável na escala Celsius é 38,6 + 0,05 = 38,65 oC.

Substituindo esse valor em tx = 2tc/3 tx = 2.(38,65)/3 = 25,77 oX

R- C


05- Diâmetro estimado da roda = 60cm = 0,6m raio da roda R = 30 cm = 0,3 m.

Deslocamento de cada volta da roda s = 2 R s = 2.3,14.0,3 = 1,88m.

Número de voltas para percorrer 200km = 2.105 m n = 2.105 m/1,88 m = 1,06.105 OG = 105.

R- C


06- 0,00000045 = 4,5.10-7

R- B


07- Como 1000 L = 1 m3 5,5 L = 0,0055 m3 = 5.500.000 mL3 = 5,5.106 mL3.

O número de glóbulos vermelhos no corpo será 5 milhõesx 5,5.106 = 5.106 x 5,5.106 = 27,5.1012 = 2,75.1013.

R- E


08- Transformando 37 centésinos de segundos em horas = 0,37/3600 = 0,000102777... ≈ 0,000103 = 1,03.10-4 h.

R - A

09- I. 300.000.000 m/s = 3,0.108 m/s

II. 149.000.000 km = 1,49.108 km

III. 0,000.000.005 cm = 5,0.10-9 cm

IV. 100.000.000.000.000.000 s = 1,0.1017 s


10- (1/10)x(1/1.000.000.000) = 10-1x10-9 = 10-10 m

R- C


11- 54 Lx12 km = 648 kmx103 m = 648.103m = 6,48.105 m 6,48 > 3,162 OG = 10.105 = 106 m.

R- E


12- Vbactéria = 10-21 Vbaleia Vbactéria = 102m3x10-21 = 10-19 m3.

R- B


13- V = 200x100 = 2.104 L/dia 1dm3 = 1 L = 103 dm3 1 L = 10-3 m3 V = 2.104x10-3 = 101 m3.

R- A


14- Velocidade da luz no vácuo V = 3.108 m/s Δt = 8 min = 8.60 = 480 s V = ΔS/Δt 3.108 = ΔS/480 ΔS = 3.108.480 = 1440.108 = 1,44x103.108 = 1,44.1011 m = 1,44.108 km ΔS = 108 km.

R- C


15- 10anosx12meses = 120 meses 20 mesesx1 caixa (40 palitos) = 4800 palitos.

4800 = 4,8.103 4,8 > 3,162 OG = 10.103 = 104.

R- D


16- 54 Lx12 km = 648 kmx103 m = 648.103m = 6,48.105 m 6,48 > 3,162 OG = 10.105 = 106 m.

R- E


17- 35.000 folhas + 85.000 pontas de cigarros = 120.000 materiais recolhidos entre folhas de árvores e pontas de cigarros 120.000 = 1,2.105 1,2 < 3,162 OG = 1.105 OG = 105.

R- C


18- 1 dia = 24 hx60 min = 1440 min V = 20Lx1440 min = 28.800 = 2,8.104 2,8 < 3,126 OG = 1.104 OG = 104.

R- C


19- Volume ocupado por um grão V1 =0,5 cmx0,5 cmx1,0 cm = 0,25 cm3 = 0,25.103.10-3 dm3 = 0,25 dm3.

1 L ocupa um volume de 1 dm3 V2 = 1 dm3 1 L contém V2/V1 = 1 dm3/0,25 dm3 = 4 4 > 3,126 OG = 10.

R- A


20- Se Te é a temperatura da estrela Te = 5.TSol =5x5770 = 28850 pela tabela essa estrela pertence à classe espectral BO cuja luminosidade vale 2.104 vezes a luminosidade do Sol, ou seja,

20000.

R- A






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