Notación científica
Una ballena azul puede pesar unos $180{,}000$ kg. Un glóbulo rojo mide apenas $0.0000075$ m de diámetro. Contar ceros es lento y es fácil equivocarse. Los científicos escriben estas cantidades como $1.8 \times 10^5$ kg y $7.5 \times 10^{-6}$ m. ¿Cómo se llega a esa forma y cómo se calcula con ella? Lo vemos en esta página.
Qué es la notación científica
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Números grandes (mayores que $10$) tienen exponente positivo: $180{,}000 = 1.8 \times 10^{5}$.
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Números pequeños (menores que $1$) tienen exponente negativo: $0.0000075 = 7.5 \times 10^{-6}$.
Para que un número esté correctamente expresado en notación científica, debe tener una sola cifra distinta de cero antes de la coma decimal. Indica cuáles de los…
Para que un número esté correctamente expresado en notación científica, debe tener una sola cifra distinta de cero antes de la coma decimal.
Indica cuáles de los siguientes números están escritos correctamente en notación científica:
- a) $12.5 \times 10^4$
- b) $3.07 \times 10^8$
- c) $0.95 \times 10^3$
- d) $7 \times 10^{11}$
La ballena azul es el animal más grande del planeta y puede llegar a pesar unos $180\,000$ kilogramos. Escribe esta cantidad en notación científica.
La ballena azul es el animal más grande del planeta y puede llegar a pesar unos $180\,000$ kilogramos. Escribe esta cantidad en notación científica.
Pasar a notación científica y volver
El exponente cuenta cuántos lugares se mueve el punto decimal.
Orden de magnitud
El orden de magnitud de una cantidad es la potencia de $10$ más cercana a ella; sirve para saber «de qué tamaño» es. Si la mantisa es menor que $5$ (aprox.), el orden es el exponente; si es $5$ o más, es el exponente más $1$. Así, $1.496\times10^{8}$ km tiene orden de magnitud $10^{8}$, y $7.5\times10^{-6}$ m tiene orden $10^{-5}$.
Expresa en notación decimal (escribiendo todas sus cifras) las siguientes distancias astronómicas dadas en notación científica: a) Distancia a la Luna:…
Expresa en notación decimal (escribiendo todas sus cifras) las siguientes distancias astronómicas dadas en notación científica:
- a) Distancia a la Luna: $3.84 \times 10^5$ km
- b) Distancia al Sol: $1.5 \times 10^8$ km
Escribe en notación decimal (forma extendida) los siguientes datos científicos extraídos de una revista de tecnología: a) El número de transistores en un microprocesador…
Escribe en notación decimal (forma extendida) los siguientes datos científicos extraídos de una revista de tecnología:
- a) El número de transistores en un microprocesador avanzado es de $4.5 \times 10^9$.
- b) La velocidad de transferencia de un cable de fibra óptica es de $2.4 \times 10^7$ bits por segundo.
- c) La capacidad de almacenamiento de un servidor es de $1.25 \times 10^{12}$ bytes.
La distancia media de la Tierra al Sol es de aproximadamente $149\,600\,000$ kilómetros. a) Expresa dicha cantidad en metros utilizando la notación científica. b) Indica…
La distancia media de la Tierra al Sol es de aproximadamente $149\,600\,000$ kilómetros.
- a) Expresa dicha cantidad en metros utilizando la notación científica.
- b) Indica cuál es el orden de magnitud de esta distancia expresada en metros.
Comparar números
Con notación científica, primero se mira el exponente: manda él. Solo si los exponentes son iguales se comparan las mantisas.
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$9.5\times10^3 < 9.45\times10^4$: aunque $9.5 > 9.45$, decide que $10^3 < 10^4$.
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$3\times10^7 > 2.99\times10^7$: mismo exponente, decide la mantisa.
Decimales en la recta numérica
Cuando cada unidad de la recta se divide en diez partes, cada marca vale $0.1$. La quinta marca después del $2$ está en $2.5$.
Completa en tu cuaderno con el signo $>$ (mayor que) o $<$ (menor que) comparando estos números en notación científica: a) $4.2 \times 10^5$ \\\\_ $1.8 \times 10^6$ b)…
Completa en tu cuaderno con el signo $>$ (mayor que) o $<$ (menor que) comparando estos números en notación científica:
- a) $4.2 \times 10^5$ ____ $1.8 \times 10^6$
- b) $9.5 \times 10^3$ ____ $9.45 \times 10^3$
- c) $3 \times 10^7$ ____ $2.99 \times 10^7$
En una recta numérica graduada de forma regular se representan los números $2$, $3$ y $4$. Cada unidad está dividida en diez partes iguales mediante marcas secundarias.…
En una recta numérica graduada de forma regular se representan los números $2$, $3$ y $4$. Cada unidad está dividida en diez partes iguales mediante marcas secundarias. Identifica qué números decimales corresponden a los puntos marcados con las letras $A$ (situado en la quinta marca entre $2$ y $3$) y $B$ (situado en la quinta marca entre $3$ y $4$):
Propiedades de las potencias
Para operar con potencias de $10$ (y de cualquier base) usas estas reglas. Funcionan también con letras.
El porqué: $10^5\cdot10^3$ son cinco $10$ por tres $10$, es decir, ocho $10$ multiplicados: $10^8$. Y $10^{-2}=\frac{1}{10^2}=0.01$.
Si las bases son distintas, escríbelas con la misma base cuando se pueda: $9 = 3^2$, $27 = 3^3$.
Jerarquía de operaciones
Orden: paréntesis y corchetes (de adentro hacia afuera), potencias y raíces, multiplicaciones y divisiones, y al final sumas y restas.
Raíz cuadrada y cuadrados perfectos
La raíz cuadrada es la operación inversa de elevar al cuadrado: $\sqrt{25}=5$ porque $5^2=25$. Un número natural es un cuadrado perfecto si su raíz cuadrada es un número natural. Por ejemplo, $64$ y $100$ lo son ($\sqrt{64}=8$, $\sqrt{100}=10$), pero $50$ no, pues queda entre $7^2=49$ y $8^2=64$.
Con potencias de $10$ de exponente par es fácil: $\sqrt{10^{4}}=10^{2}$, porque $(10^2)^2=10^4$. Se divide el exponente entre $2$.
Un exponente desconocido
Si $(3\cdot10^a)^2 = 90{,}000$, entonces $9\cdot10^{2a}=90{,}000$, así que $10^{2a}=10{,}000=10^4$ y $2a=4$, o sea $a=2$.
Reduce a una sola potencia utilizando las propiedades de las potencias: a) $(2^5 \times 2^3)^2 : 2^{10}$ b) $\frac{(3^4)^3 \times 9^2}{27^3}$ (Pista: expresa primero…
Reduce a una sola potencia utilizando las propiedades de las potencias:
- a) $(2^5 \times 2^3)^2 : 2^{10}$
- b) $\frac{(3^4)^3 \times 9^2}{27^3}$ (Pista: expresa primero todos los números como potencias de base 3)
Calcula el resultado de la siguiente expresión combinada, respetando la jerarquía de las operaciones y mostrando los pasos intermedios:…
Calcula el resultado de la siguiente expresión combinada, respetando la jerarquía de las operaciones y mostrando los pasos intermedios:
$3^3 \times \sqrt{64} - [4^2 + (12 - 5 \times 2) \times 7]$
Considera el número $N = 3 \times 10^a$. Si sabemos que el cuadrado de este número es $90\,000$: a) Halla el valor del exponente $a$. b) Escribe el número $N$ en…
Considera el número $N = 3 \times 10^a$. Si sabemos que el cuadrado de este número es $90\,000$:
- a) Halla el valor del exponente $a$.
- b) Escribe el número $N$ en notación decimal.
- c) ¿Es $N$ un cuadrado perfecto? Justifica tu respuesta calculando su raíz cuadrada.
Operar en notación científica
Multiplicar y dividir: se operan las mantisas por un lado y las potencias de $10$ por otro (sumando o restando exponentes). Al final, se ajusta la mantisa si se sale de entre $1$ y $10$.
Sumar y restar exige que las potencias de $10$ sean iguales; si no, se cambia una de ellas.
Una computadora realiza aproximadamente $5 \times 10^9$ operaciones por segundo. ¿Cuántas operaciones realizará en un minuto ($60$ segundos)? Expresa el resultado en…
Una computadora realiza aproximadamente $5 \times 10^9$ operaciones por segundo. ¿Cuántas operaciones realizará en un minuto ($60$ segundos)? Expresa el resultado en notación científica.
La velocidad de la luz en el vacío es de $300\,000$ kilómetros por segundo. Si un rayo de luz tarda $100$ segundos en llegar a un objetivo, ¿qué distancia ha recorrido?…
La velocidad de la luz en el vacío es de $300\,000$ kilómetros por segundo. Si un rayo de luz tarda $100$ segundos en llegar a un objetivo, ¿qué distancia ha recorrido? Expresa el resultado utilizando notación científica.
Un famoso influencer* ha alcanzado la cifra de $2.4 \times 10^6$ seguidores en su cuenta principal. Si en la cuenta secundaria tiene $850\,000$ seguidores, ¿cuántos…
Un famoso influencer ha alcanzado la cifra de $2.4 \times 10^6$ seguidores en su cuenta principal. Si en la cuenta secundaria tiene $850\,000$ seguidores, ¿cuántos seguidores tiene en total? Expresa el resultado final en notación científica.
Un glóbulo rojo tiene un diámetro aproximado de $7.5 \times 10^{-6}$ metros. Si pudiéramos colocar en fila $100$ millones de glóbulos rojos uno al lado del otro, ¿qué…
Un glóbulo rojo tiene un diámetro aproximado de $7.5 \times 10^{-6}$ metros. Si pudiéramos colocar en fila $100$ millones de glóbulos rojos uno al lado del otro, ¿qué longitud total alcanzarían? Expresa el resultado final en notación científica y en kilómetros.
Problemas con cantidades científicas
Para resolverlos: (1) identifica qué operación pide el enunciado, (2) pasa todo a la misma unidad, (3) opera con mantisas y potencias, (4) ajusta la mantisa y revisa si el resultado es razonable.
Conversiones útiles: $1\ \text{km}=10^3\ \text{m}$, $1\ \text{m}=10^3\ \text{mm}$, $1\ \text{kg}=10^3\ \text{g}$, $1\ \text{GB}=10^3\ \text{MB}$, $1\ \text{h}=3{,}600\ \text{s}$, $1\ \text{día}=24\ \text{h}$.
En el cuerpo de un adolescente hay aproximadamente $2.5 \times 10^{13}$ glóbulos rojos. Si cada uno de estos glóbulos tiene un diámetro de apenas $7 \times 10^{-6}$…
En el cuerpo de un adolescente hay aproximadamente $2.5 \times 10^{13}$ glóbulos rojos. Si cada uno de estos glóbulos tiene un diámetro de apenas $7 \times 10^{-6}$ metros, imagina que pudieras colocarlos todos en fila, uno tras otro, formando una larguísima cadena.
Calcula la longitud total de esa cadena en kilómetros y expresa el resultado en notación científica. ¿Cuántas veces podría dar la vuelta a la Tierra esa cadena si la circunferencia del ecuador mide, aproximadamente, $4 \times 10^4$ km?
La luz viaja a una velocidad constante de $3 \times 10^8$ metros por segundo. Un procesador de última generación realiza una operación básica cada $0.5$ nanosegundos (un…
La luz viaja a una velocidad constante de $3 \times 10^8$ metros por segundo. Un procesador de última generación realiza una operación básica cada $0.5$ nanosegundos (un nanosegundo es $10^{-9}$ segundos).
¿Qué distancia recorre la luz en el tiempo exacto en que el procesador tarda en realizar una sola operación? Expresa el resultado en milímetros y en notación científica.
La distancia media de la Tierra al Sol es de $1.496 \times 10^8$ km, mientras que la distancia media de Marte al Sol es de $2.279 \times 10^8$ km. En un momento dado,…
La distancia media de la Tierra al Sol es de $1.496 \times 10^8$ km, mientras que la distancia media de Marte al Sol es de $2.279 \times 10^8$ km. En un momento dado, los tres astros se encuentran perfectamente alineados, con la Tierra situada entre el Sol y Marte.
Calcula la distancia que separa la Tierra de Marte en ese instante. Expresa el resultado en notación científica y en metros.
Más problemas para practicar
Con la misma estrategia resuelves los de datos, química, energía y ADN. En el que pide ordenar y operar, escribe primero todo con el mismo exponente (por ejemplo, $345\times10^6=3.45\times10^8$) y luego compara.
Un servidor de una popular red social de videos recibe cada segundo un promedio de $4.5 \times 10^5$ megabytes (MB) de información. a) ¿Cuántos gigabytes (GB) de…
Un servidor de una popular red social de videos recibe cada segundo un promedio de $4.5 \times 10^5$ megabytes (MB) de información.
- a) ¿Cuántos gigabytes (GB) de información recibe el servidor en una hora? (Recuerda que $1$ GB = $10^3$ MB).
- b) Si el servidor tiene una capacidad total de almacenamiento de $1.2 \times 10^9$ GB, ¿cuántos días tardaría en llenarse por completo si no se borrara ningún dato? Expresa el resultado final redondeando a las unidades.
En química, se sabe que un mol de cualquier sustancia contiene $6.022 \times 10^{23}$ moléculas (Número de Avogadro). Si tenemos un depósito que contiene…
En química, se sabe que un mol de cualquier sustancia contiene $6.022 \times 10^{23}$ moléculas (Número de Avogadro). Si tenemos un depósito que contiene $2.5 \times 10^2$ moles de agua y sabemos que la masa de una sola molécula de agua es, aproximadamente, $3 \times 10^{-23}$ gramos:
- a) Calcula el número total de moléculas de agua en el depósito.
- b) Calcula la masa total del agua en el depósito en kilogramos. Expresa ambos resultados en notación científica.
Una central eléctrica produce anualmente $2.8 \times 10^{10}$ kilovatios-hora (kWh). En una ciudad, hay $5 \times 10^5$ hogares, y cada hogar consume de media…
Una central eléctrica produce anualmente $2.8 \times 10^{10}$ kilovatios-hora (kWh). En una ciudad, hay $5 \times 10^5$ hogares, y cada hogar consume de media $3.5 \times 10^3$ kWh al año.
Calcula cuánta energía sobra después de abastecer a toda la ciudad. Expresa el resultado en notación científica y reflexiona: ¿podría esta energía sobrante abastecer a otra ciudad de $2 \times 10^5$ hogares con el mismo consumo medio? Justifica tu respuesta realizando los cálculos necesarios.
Si estiráramos todo el ADN de una sola célula humana, mediría aproximadamente $2 \times 10^0$ metros (es decir, 2 metros). El cuerpo humano tiene alrededor de…
Si estiráramos todo el ADN de una sola célula humana, mediría aproximadamente $2 \times 10^0$ metros (es decir, 2 metros). El cuerpo humano tiene alrededor de $3.7 \times 10^{13}$ células.
- a) ¿Cuál sería la longitud total de todo el ADN de una persona si pudiéramos unirlo? Exprésalo en kilómetros y notación científica.
- b) Sabiendo que la distancia de la Tierra a la Luna es de $3.84 \times 10^5$ km, ¿cuántas veces podríamos ir y volver a la Luna con todo ese ADN?
Ordena de menor a mayor los siguientes valores, pero antes de hacerlo, exprésalos todos como un número decimal "normal" (notación estándar) para comparar tu precisión:…
Ordena de menor a mayor los siguientes valores, pero antes de hacerlo, exprésalos todos como un número decimal "normal" (notación estándar) para comparar tu precisión:
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$A = 345 \times 10^6$
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$B = 0.034 \times 10^{10}$
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$C = 3.5 \times 10^8$
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$D = 3.400 \times 10^5$
Una vez ordenados, realiza la siguiente operación y expresa el resultado final en notación científica: $\frac{A + C}{D}$. (Nota: Ten mucho cuidado con los exponentes al sumar).
mcm y MCD en problemas
Dos tipos de problema con números naturales aparecen con frecuencia junto a los de potencias. Se resuelven descomponiendo en factores primos.
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mcm (mínimo común múltiplo): se toman los factores primos comunes y no comunes con su mayor exponente. Sirve para coincidencias: «¿cuándo vuelven a coincidir?».
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MCD (máximo común divisor): se toman solo los factores comunes con su menor exponente. Sirve para repartos exactos: «¿en cajas iguales, lo más grandes posible?».
Un famoso streamer* realiza un sorteo de suscripciones cada $14$ días y un directo especial de preguntas y respuestas cada $21$ días. Si hoy lunes ha coincidido que ha…
Un famoso streamer realiza un sorteo de suscripciones cada $14$ días y un directo especial de preguntas y respuestas cada $21$ días. Si hoy lunes ha coincidido que ha realizado ambas actividades, ¿cuántos días deben pasar como mínimo para que vuelva a realizar el sorteo y el directo especial el mismo día? ¿Qué día de la semana será?
En el club de robótica de la escuela tienen $54$ sensores infrarrojos y $72$ servomotores. Quieren organizar el material en cajas iguales con el mayor número de…
En el club de robótica de la escuela tienen $54$ sensores infrarrojos y $72$ servomotores. Quieren organizar el material en cajas iguales con el mayor número de componentes posible, sin mezclar tipos y sin que sobre nada.
- a) ¿Cuántos componentes habrá en cada caja?
- b) ¿Cuántas cajas de sensores y cuántas de servomotores obtendrán?
Resumen
Vuelve al principio: la ballena pesa $1.8\times10^5$ kg y el glóbulo rojo mide $7.5\times10^{-6}$ m, y ahora sabes calcular con ellos.