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Potencias de base 10 Notación científica En este tema vamos a prestarle atención a las potencias con base diez. Estas potencias son especialmente útiles tanto para notar números muy grandes o muy pequeños como para operar con ellos. Estas potencias decimales son la manera más adecuada de trabajar en ciencias, por ello su nombre de Notación Científica. I. Expresión de números en Notación Científica La notación científica tiene la siguiente estructura: 𝟏, 𝟑𝟐𝟒 · 𝟏𝟎𝟓 PARTE ENTERA: Una sola cifra significativa PARTE DECIMAL POTENCIA DE BASE 10 Parte Entera: Es el número que está antes de la coma. Está compuesta por una sola cifra. Parte Decimal: son la cifra o cifras que están detrás de la coma. Potencia de Base 10: es lo que nos va a indicar la magnitud del número. Es decir no da como de grande o de pequeño es el número con el que estamos tratando. Para transformar un número expresado de manera normal a notación científica seguiremos los siguientes pasos mediante un ejemplo: Queremos pasar a notación científica la siguiente cantidad: 725000000 La parte entera estará formada por la primera cifra significativa que en este caso es el 7 1 La parte decimal será el resto de las cifras distintas de cero. Con esto la cantidad anterior podemos escribirla de la siguiente manera: 7,25 · 100000000 Por último debemos transformar 100000000 en una potencia de base 10. Recordemos: 1 = 100 10 = 101 100 = 102 100 = 103 Con lo que podemos expresar: 100000000 = 108 Con esto nos queda: 725000000 = 𝟕, 𝟐𝟓 · 𝟏𝟎𝟖 Esta manera de escribirlo es lo que se conoce como notación científica. Veamos ahora que ocurre en el caso de querer transformar cantidades que son muy pequeñas. Por ejemplo: 0,0000000000634 Al igual que antes la parte entera y decimal será 6,34 ahora nos falta escoger la potencia de 10 adecuada. Recordemos: 1 = 100 0,1 = 1 = 10−1 10 2 0,01 = 1 = 10−2 100 0,001 = 1 = 10−3 1000 Con lo que en nuestro ejemplo 0,0000000000634 = 0,00000000001 · 6,24 = 𝟔, 𝟐𝟒 · 𝟏𝟎−𝟏𝟎 Pongamos algunos ejemplos más: 0,0031 = 3,1 · 10−3 1525 = 1,525 · 103 123 = 1,23 · 102 −77,3 = −7,73 · 101 −0,121 = −1,21 · 10−1 II. Operaciones en Notación Científica 1. Producto y Cociente Para realizar multiplicaciones y divisiones con esta notación procederemos de la siguiente forma: 𝑎 · 10𝑚 × 𝑏 · 10𝑛 = 𝑎 · 𝑏 · 10𝑚 +𝑛 𝑎 · 10𝑚 : 𝑏 · 10𝑛 = 𝑎: 𝑏 · 10𝑚 −𝑛 Por ejemplo: 4 · 105 × 3 · 103 = 12 · 108 3 Si nos fijamos en el resultado nos damos cuenta de que no está escrito en notación científica ya que la parte entera está compuesta por dos números por lo que debemos reescribirlo. 12 · 108 = 1,2 · 101 · 108 = 𝟏, 𝟐 · 𝟏𝟎𝟗 Ejemplos: 6,6 · 102 : −3,3 · 104 = −2 · 10−2 7 · 10−4 · 5 · 103 = 35 · 10−1 = 3,5 · 101 · 10−1 = 3,5 · 100 = 3,5 6 · 104 · 2 · 10−2 12 · 102 = = 4 · 102−(−3) = 4 · 105 3 · 10−3 3 · 10−3 2. Suma y Resta Para sumar y restar números en notación científica se debe cumplir que las parte de la potencia en base 10 sea igual para todo los sumandos. 𝑎 · 10𝑚 + 𝑏 · 10𝑚 = 𝑎 + 𝑏 · 10𝑚 𝑎 · 10𝑚 − 𝑏 · 10𝑚 = 𝑎 − 𝑏 · 10𝑚 Por ejemplo: 5,3 · 103 + 2,6 · 102 = Esta suma no puede hacerse de manera directa que las partes decimales no coinciden así que debemos igualarlas. Es indiferente si cambiamos uno u otro, en este ejemplo se detallarán las dos posibilidades: 5,3 · 103 = 5,3 · 101 · 102 = 𝟓𝟑 · 𝟏𝟎𝟐 2,6 · 102 = 2,6 · 10−1 · 103 = 𝟎, 𝟐𝟔 · 𝟏𝟎𝟑 Por lo que la operación anterior se puede realizar de dos maneras equivalentes: 4 a. 5,3 · 103 + 2,6 · 102 = 53 · 102 + 2,6 · 102 = 55,6 · 102 = 𝟓, 𝟓𝟔 · 𝟏𝟎𝟑 b. 5,3 · 103 + 2,6 · 102 = 5,3 · 103 + 0,26 · 103 = 𝟓, 𝟓𝟔 · 𝟏𝟎𝟑 Ejemplos: 2,1 · 10−4 − 3,2 · 10−3 = a. 2,1 · 10−4 − 3,2 · 10−3 = 0,21 · 10−3 − 3,2 · 10−3 = −𝟐, 𝟗𝟗 · 𝟏𝟎−𝟑 b. 2,1 · 10−4 − 3,2 · 10−3 = 2,1 · 10−4 − 32 · 10−4 = −29,9 · 10−4 = −𝟐, 𝟗𝟗 · 𝟏𝟎−𝟑 −3,1 · 10−1 − 2,5 = a. −3,1 · 10−1 − 2,5 = −3,1 · 10−1 − 25 · 10−1 = −28,1 · 10−1 = −𝟐, 𝟖𝟏 b. −3,1 · 10−1 − 2,5 = −0,31 − 2,5 = −𝟐, 𝟖𝟏 5 Test 1) Pasa los siguientes números a notación científica 3123 y 0,0000011 a. 3,123 y 1,1 b. 3123 · 103 y 1,1 · 106 c. 3,123 · 103 y 1,1·10−6 d. 3 y 1 2) Qué número es equivalente a … 225 · 10−2 a. 2,25 b. 22,5 · 102 c. 225 · 10−1 d. 0,25 3) Qué número es equivalente a… −7,6 · 10−2 a. 7,6 · 102 b. −76 c. 7,6 · d. −0,076 4) 𝟓, 𝟐 · 𝟏𝟎𝟑 · 𝟐, 𝟓 · 𝟏𝟎−𝟏 = a. 1,3 b. 130 c. 1,3 · 103 d. 1,3 · 102 5) 𝟐𝟕 · 𝟏𝟎−𝟑 : 𝟐, 𝟓 · 𝟏𝟎−𝟏 = a. 1,08 b. 𝟏, 08 · 10−1 c. 108 6 d. 1,08 · 103 6) 5, 𝟐 · 𝟏𝟎−𝟑 + 𝟐𝟓 · 𝟏𝟎−𝟑 = a. 30,2 b. 30,2 · 103 c. 3,02 · 10−3 d. 3,02 · 10−2 7) −𝟕𝟐, 𝟐 · 𝟏𝟎−𝟏 + 𝟑 · 𝟏𝟎−𝟑 · 𝟑 · 𝟏𝟎𝟐 = a. 6,32 · 102 b. −6,32 c. 6,32 · 10−1 d. −6,32 · 10−1 8) 𝟐 · 𝟑 · 𝟏𝟎𝟐 − 𝟐 · 𝟏𝟎𝟐 = a. 2 · 102 b. 2000 c. 2 d. 2 · 10−2 9) ¿Son iguales… 𝟑, 𝟔 · 𝟏𝟎−𝟏 = 𝟑𝟔 𝟏𝟎𝟎 a. Sí, son iguales. b. No, porque el primer número es negativo y el segundo positivo. c. No, porque el primer número es positivo y el segundo negativo. d. No se puede saber. 10) ¿Son iguales… 𝟖, 𝟗𝟑 · 𝟏𝟎𝟑 = 𝟖𝟗, 𝟑 · 𝟏𝟎𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟖𝟗 7 a. Sí, son los tres iguales. b. Los dos primeros son iguales pero no al tercero. c. Los dos últimos son iguales pero no al primero. d. El primero y el tercero son iguales pero no al segundo. Respuestas 1 c/2 a/3 d/4 d/5 b/6 d/7 b/8 a/9 a/10b 8