Notação científica: para que serve e como faz

Notação científica é uma outra forma de escrever os números, baseada em potências de 10. Ela é útil pois podemos escrever de uma forma menor números muito grandes ou muito pequenos, que aparecem com frequência em várias áreas da Ciência.

Além disso, a notação científica facilita a visualização e comparação de ordens de grandeza entre dois ou mais números.

Para todos os números em notação científica, temos o seguinte formato:

\[N\cdot 10^{m}\]

Sendo N um número real qualquer que seja maior ou igual a 1 e menor que 10, ou seja:

\[N\in \mathbb{R}\mid 1\leq N\leq 10\]

E m é um número inteiro, ou seja:

\[m\in \mathbb{I}\]

• Números reais: é um conjunto numérico que engloba todos os números inteiros, fracionários e irracionais (positivos e negativos).
• Números inteiros: é um conjunto composto pelos números naturais (1, 2, 3, 4,...), e seus simétricos negativos, incluindo o zero.

Abaixo, podemos ver alguns exemplos de números muito grandes, ou números decimais, e os mesmos no formato de notação científica.

• Exemplo de número muito grande: 2 700 000 000 = \(2,7.10^{9}\)
• Exemplo de número muito pequeno: 0,000000000136 = \(1,36.10^{-10}\)

Seguindo o passo a passo abaixo, é possível transformar qualquer número em notação científica.

Primeiro passo

1. Primeiramente, vamos escrever o número na forma decimal, deixando apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula.
2. Se o número for maior que um (número muito grande), iremos deslocar a vírgula para a esquerda.
3. Se o número for menor que um (número muito pequeno), iremos deslocar a vírgula para a direita.

Segundo passo

1. Aqui, iremos achar o valor do expoente do número 10, ou seja, o valor de m. Para isso, vamos contar quantas casas decimais a vírgula deslocou.
2. Se movermos a vírgula para a esquerda, ou seja, o número ir aumentando, o valor do expoente m será positivo.
3. Se movermos a vírgula para a direita, ou seja, o número ir diminuindo, o valor do expoente m será negativo.
4. Terceiro passo: por último, vamos representar através de uma multiplicação o número decimal com um algarismo antes da vírgula pelo número 10 com o expoente m calculado no segundo passo.
5. Com isso teremos o número na forma de notação científica.

Exemplo 1

O número que queremos colocar no formato de notação científica é 2.700.000.000.

• Primeiro passo: andaremos com a vírgula 9 casas decimais para a esquerda, para que a vírgula fique entre os números 2 e 7. Desta forma, teremos apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula.
• Segundo passo: Para ter apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula, andamos 9 casas decimais, como apontado no passo anterior. Este número de casas andadas será o expoente do algarismo 10. Como andamos para a esquerda, o expoente será positivo.
• Terceiro passo: por fim, temos \(2,7.10^{9}\).

Exemplo 2

O número que queremos colocar no formato de notação científica é 0,000000000136.

• Primeiro passo: andaremos com a vírgula 10 casas decimais para a direita, para que a vírgula fique entre os números 1 e 3. Desta forma, teremos apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula.
• Segundo passo: para ter apenas um algarismo diferente de zero antes da vírgula, andamos 10 casas decimais, como apontado no passo anterior. Este número de casas andadas será o expoente do algarismo 10. Como andamos para a direita, o expoente será negativo.
• Terceiro passo: por fim, termos \(1,36.10^{-10}\).

Abaixo, podemos observar as quatro operações básicas (soma, subtração, multiplicação, divisão) aplicadas à notação científica.

Soma

Só podemos realizar a soma se o expoente do número 10 for o mesmo nos dois números. 

Para isso, somamos os dois números que acompanham o número 10 e mantemos a mesma base 10 e o mesmo expoente.

Logo, será dado pela seguinte fórmula:

\(a\cdot 10^{m} + b\cdot 10^{m} = (a + b)\cdot 10^{m}\)\)

Sendo:

• a: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• b: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• m: expoente dado por um número inteiro;

Exemplo:

\[2,7\cdot 10^{9} + 4,5\cdot 10^{9} = (2,7 + 4,5)\cdot 10^{9} = 7,2\cdot 10^{9}\]

Subtração

Assim como na soma, só podemos realizar a subtração se o expoente do número 10 for o mesmo nos dois números.

Para isso, subtraímos os dois números que acompanham o número 10 e mantemos a mesma base 10 e o mesmo expoente.

Logo, será dado pela seguinte fórmula:

\[a\cdot 10^{m} - b\cdot 10^{m} = (a - b)\cdot 10^{m}\]

Sendo:

• a: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• b: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• m: expoente dado por um número inteiro;

Exemplo:

\[4,5\cdot 10^{9} - 2,7\cdot 10^{9} = (4,5 - 2,7)\cdot 10^{9} = 1,8\cdot 10^{9}\]

Multiplicação

Para realizar a multiplicação na notação científica, realizamos a multiplicação dos dois números, mantemos a base 10 e somando os expoentes.

Diferente da soma e subtração, não precisamos ter o mesmo expoente para realizar a multiplicação.

Logo, será dado pela seguinte fórmula:

\[a\cdot 10^{m} \cdot b\cdot 10^{n} = (a\cdot b)\cdot 10^{m + n}\]

Sendo:

• a: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• b: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• m: expoente dado por um número inteiro;
• n: expoente dado por um número inteiro;

Exemplo:

\[2\cdot 10^{5}\cdot 4^10{7} = (2\cdot 4)\cdot 10^{5 + 7} = 8\cdot 10^{12}\]

Divisão

Para realizar a divisão na notação científica, realizamos a divisão dos dois números, mantendo a base 10 e subtraindo os dois expoentes.

Assim como na multiplicação, não precisamos ter o mesmo expoente para realizar a divisão.

Logo, será dado pela seguinte fórmula:

\[a\cdot 10^{m} \div b\cdot 10^{n} = (a \div b)\cdot 10^{m - n}\]

Sendo:

• a: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• b: um número maior ou igual a 1 e menor que 10;
• m: expoente dado por um número inteiro;
• n: expoente dado por um número inteiro;

Exemplo:

\[4\cdot 10^{7} \div 2.10^{5} = (4 \div 2)\cdot 10^{7 - 5} = 2\cdot 10^{2}\]

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