jueves, 5 de mayo de 2016

NOTACIÓN CIENTÍFICA .- SESIÓN

                                     
 SESIÓN DESARROLLADA DEL  APRENDIZAJE

I.- UNIDAD DE TRABAJO:  NOTACIÓN CIENTÍFICA
II-PROGRAMA INFORMACIÓN:

III.- OBJETIVOS.- Importancia de la experimentación en el trabajo científico

IV:_INICIO.- Motivación.-(10 Min).- Los alumnos escriben numero de todo tamaño  y  juegan en la pizarra a escribir el número mas  grande y el mas pequeño y luego lo expresan  en forma de   abreviada

V.- PROCESO. ADQUISICIÓN  Y RETENCIÓN (65 min)

NOTACIÓN CIENTÍFICA.-
CONCEPTO.- Es un modo conciso de representar números —ya sean enteros ó reales— mediante una técnica llamada coma flotante aplicada al sistema decimal, es decir, potencias de diez. Esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños.
Es un modo abreviar números demasiado grandes o demasiado pequeños.

                               Hay exactamente una cifra delante de la coma.
                               Esa cifra no puede ser cero


     Base diez
                                                       Exponente que es un número entero + o -
    1200  =   1,2 x 10
                               mantisa
VENTAJAS DE LA NOTACION CIENTIFICA
1.- Evita engorrosas operaciones
2.- Disminuye la probabilidad de error
3.- Da una correcta impresión acerca del grado de aproximación del numero dado
FORMA DE ESCRIBIR UN NÚMERO EN POTENCIA DE BASE 10
Cualquier número puede escribirse en potencias de base 10 como producto de dos factores. Siendo el primer factor el numero comprendido entre  1 y  9 y el segundo una potencia de base 10.
Ejemplo 1.-
 5,4000 = 5,4 x 104
En este ejemplo, la coma  ha sido desplazado cuatro cifras a la derecha hasta lograr 5,4 número comprendido entre  1 y 10
  • La potencia de base 10 tiene como exponente 4 positivo porque la coma se desplaza  cuatro cifras a la izquierda.
Ejemplo 2.-
  • 324 = 3,24 x 102

Ejemplos;
  • la velocidad de la luz es de ..................................300 000 000 m/seg .
           Notación: 3 x 108 m/seg
  • La capacidad de almacenamiento de datos de una gran computadora es de 500 Terabytes, lo que equivale a ................................500 000 000 000 000 bytes.
            Notación: 5 x 1014 bytes
  • La longitud de onda de los rayos cósmicos, ....... 0,000000000000001 metros.
            Notación: 1 x 10-14 metros
EJEMPLOS.- Observa ahora  detenidamente las dos columnas que se te presentan          a continuación para  expresar los valores de potencias de diez.

100  = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10 000
105 = 100 000
106 = 1 000 000
10-1 = 0,1
10-2 = 0,01
10-3 =0,001
10-4 = 0,000 1
10-5 = 0,000 01


.
Ejemplo:
103 =  1000
El exponente es positivo y su valor es igual a la unidad seguida de  tantos ceros y su valor es igual a la unidad siguiente.
Ejemplo
 10-3 =  0,001
El exponente es negativo y su valor es igual a un decimal con tantas cifras decimales como lo indica el exponente.
ACTIVIDAD.- Escriba en notación científica  los siguientes números
4.- FORMAS DE ESCRIBIR UN NÚMERO EN POTENCIA DE BASE DIEZ
Ejercicos
a).- 529 745 386-------------5,29 x 108    o   5,3 x 108   queremos restaurar ahora el número original, en este caso será necesario multiplicar  5,3 x 100 000 000
b).- 0,000987----------9,87 x 10-4   o     9,9 x 10-4---- llevará el signo “menos” para indicar que esta notación corresponde a un número fraccionario en lugar de uno entero.

c.- 54 000------------------- 5,4 x 104
d.-  324---------------------- 3,24 x 102
e.- 0,000076----------------7,6 X 10-5
h.- 178 cm.------------------- 1,78 x 102
i.- 0,00376 kg--------------- 3,76 x 10-3

f.- 9 875 000--------------- 9,875 x 106                             j.- 0,009---------------------     9 x  10-3
g.- 0,86----------------------- 8,6 x 10-1                               k.- 136 400----------------    1,364 x 105
l.-3,58-----------------------  358 x 10 -2                 ll.- 8----------------------------- 8 x 100
m.-0,008--------------- 8 x 10-3                                                 n.- 384------------------------ 3,84 x 102
o.-  7000 --------------- 7 x  103                                               p.  0,09---------------------  9  x 10-2

RESUELVA.-  Diga si es V y F  si los siguientes números están mal escritos en notación científica:
A.. 0,04 x 10-6      ( V )
b.. 950 x 100-12      ( F)
c.  0,0074 x 118.      ( f  )
d.  110 x 100            ( V )
e. 210 x 10                   (  F )

5.- OPERACIONES MATEMÁTICAS CON NOTACIÓN CIENTÍFICA

Suma y resta exponencial
Ejemplo.-Siempre que las potencias de 10 sean las mismas, se debe sumar las mantisas, dejando la potencia de 10 con el mismo grado
5 x 106 + 2 x 106 = 7 x 106
Ejemplo 2: Para sumar  o restar números  con notación exponencial, primero igualamos los exponentes, luego realizamos las operaciones  indicadas  con la parte decimal  y a continuación coloca el numero exponencial de la base 10
 Efectuar la siguiente operación
 6040    +  260      = 6300
6,040  x 103      +  2,60 x 102
SOLUCION.- En el ejemplo observamos que los exponentes  son diferentes, por lo que igualamos el segundo termino respecto del primero
2,60 x 102  convertir a  la misma base  >>>> 0,26 x 103

Ahora los exponentes son iguales, por lo que sumamos   las operaciones indicadas como en el ejemplo anterior

6,040 x 103 +0,26 x 103
6.040 +0.26 x 103= 6,30 x 103
Respuesta= 6,30 x 10= 6300
Multiplicación.-Se multiplican las mantisas y se suman las potencias de diez:
En la multiplicación y división exponencial  las operaciones se vuelven mucha mas simples, siguiendo las leyes establecidas por la algebra elemental  para las operaciones de potencias.
Ejemplo 1.-  Efectúa  0,0021  x 30 000 000
SOLUCION...Primero  expresamos  los números en potencia de 10, luego multiplicamos separadamente los coeficientes y súmanos algebraicamente los exponentes.
0,0021  x 30 000 000

2,1 x 10-3    x   3 x 107
2,1 x 3  x 10-3  x 107
6,3 x 10-3 +7
6,3 x 104
Respuesta= 6,3 x 104
Ejemplo 2: (4 x 106) x  (2 x 106) = 8 x 1012

Potenciación.-Se potencia la mantisa y se multiplican los exponentes: Ejemplo: (3·106)2 = 9x1012
Radicación.- Se debe extraer la raíz de la mantisa y dividir el exponente por el índice de la raíz
Ejemplo: \sqrt{16\cdot 10^{26}} = 4\cdot 10^{13}
Ejercicos 1.- Escribir en notación científica 
a).- 529 745 386------------5,29 x 108   
b).- 0,000987----------------9,87 x 10-4   .

c.- 54 000------------------- 5,4 x 104
d.-  324---------------------- 3,24 x 102
e.- 0,000076----------------7,6 X 10-5
h.- 178 cm------------------- 1,78 x 102
i.- 0,00376 kg--------------- 3,76 x 10-3

f.- 9 875 000--------------- 9,875 x 106                             j.- 0,009---------------------     9,0 x  10-3
g.- 0,86----------------------- 8,6 x 10-1                               k.- 136 400----------------    1,364 x 105
l.-3,58----------------------- 3,8 x 100                               ll.- 8----------------------------- 8 x 100
m.-0,008--------------- 8 x 10-3                                                 n.- 384------------------------ 3,84 x 102
o.-  7000 --------------- 7 x  103                                               p.  0,09---------------------  9  x 10-2

EJERCCIOS 2.- Resuelve en notación científica lo siguiente:
a).-  3,34                           e).- 14800 x 104                          
b).- 3,800400                    f.).- 198000 x 102
c).- 0,0000000039
d.- 1,38
d.- 14 x 100
operaciones con notación científica
a).- Resolver  400 x 1500
  4 x 10 x   1,5 x  103              (4 x 1,5) x 10 2 +3                      6 x 105
      
b).- Resolver  60 :  30 000
          6 x 101  
          3 x 104                   6
                                        3     x   10 1-4                      2 x 10 -3
c.- Resolver
   (900)3  (0,0002)2                    (9 x 102 )3  (2 x10-5)2          
                                      =
    0,000 000 036                                   3,6 x 10-8

(32 x 102)3   (2 x10-5)2                                 32x3 x 102x3 x (22x 10-5x2)
                                                                 =
         32 x22 x10-9                                       32 x 22 x 10-9

36  x 106 x 2-2 x10 -10    =              36-2 x 22-2 x 106 -10 =34 x 20 x 105  = 34 x105 = 81x 105
                                                          
        32 x 22 x 10-9

VI:_ RECUERDO y desempeño.-
EJERCICIOS
1.- Si un metal raro cuesta 5 nuevos soles  por miligramo ¿Como costara por  kilo? Rpta.  5 x 106 soles oro
2.- La altura de un hombre es de 1,80 m y su masa es de 80 kg. Expresar su altura en   milímetros y  su masa  en gramos,
Rpta.    1,8 x 105   mm                       y   8 x 104  gramos
3.- Nuestro famoso nevado Huascaran  tiene  6780 m de altura. Expresar dicha altura en hectómetros.
Rpta. 67.8 hm
Un cabello humano crece  a razón de  0,72mm  por día. Expresar este calculo en notación científica.
2.- Empleando la notación científica escribir

a).-  200
b).- 450 000
c).- 0,000 5
d).- 0, 000 000 037
e).- 783 000 000 000 000

3.- Expresar en forma usual

a).  4 x 10 -3
b).- 7 x 106
c).- 4,2 x 108
d).- 5,5 x 10-9
e).- 1,6 x 10 -31
f). 6.67 x 10-22

4.- Efectuar las operaciones indicadas y dar los resultados en notación científica
a).- 1 800 x 210
b).- 36 100 : 0,19
c).- 2,635 x 26,35
         0,000263 5
d).-  0,003 x49 000 0.9
       8 100 x 3 600 x 0, 07

VII:_ CIERRE.- TAREAS( 10 min)
CUESTIONARIO.-
1.    ¿ Qué es notación científica?
2.    Para que se usa la notación científica
3.    A cuanto equivale un mega, un kilo, un nano, un pico, un giga y un tera y un micro
4.    Resolver ejercicios

 NOTACIÓN CIENTÍFICA
CONCEPTO.- Es un modo conciso de representar números —ya sean enteros ó reales— mediante una técnica llamada coma flotante aplicada al sistema decimal, es decir, potencias de diez. Esta notación es utilizada en números demasiado grandes o demasiado pequeños.

Tabla de contenidos

Escritura

  • 100 = 1
  • 101 = 10
  • 102 = 100
  • 103 = 1000
  • 106 = 1 000 000
  • 109 = 1 000 000 000
  • 1020 = 100 000 000 000 000 000 000
Adicionalmente, 10 elevado a una potencia entera negativa -n es igual a 1/10n o, equivalentemente 0, (n-1 ceros) 1:
  • 10-1 = 1/10 = 0,1
  • 10-3 = 1/1000 = 0,001
  • 10-9 = 1/1 000 000 000 = 0,000 000 001
Por lo tanto un número como 156 234 000 000 000 000 000 000 000 000 puede ser escrito como 1,56234·1029, y un número pequeño como 0,000 000 000 023 4 puede ser escrito como 2,34·10-11.

Usos

Por ejemplo, la distancia a los confines observables del universo es 4,6·1026m y la masa de un protón es 1,67·10-27 kilogramos . La mayoría de las calculadoras y muchos programas de computadora presentan resultados muy grandes y muy pequeños en notación científica; los números 10 generalmente se omiten y se utiliza la letra E para el exponente; por ejemplo: 1,56234 E29. Nótese que esto no está relacionado con la base del logaritmo natural también denotado comúnmente con la letra e.
La notación científica es altamente útil para anotar cantidades físicas, pues pueden ser medidas solamente dentro de ciertos límites de error y al anotar sólo los dígitos significativos se da toda la información requerida sin malgastar espacio.
La notación científica también evita diferencias regionales de denominación, notablemente el término inglés billion que puede dar lugar a equivocaciones.
Para expresar un número en notación cientifica debe expresarse en forma tal que contenga un dígito (el más significativo) en el lugar de las unidades, todos los demás dígitos irán entonces después del punto (o la coma) decimal multiplicado por el exponente de 10 respectivo. Ej 238294360000 = 2,3829436E11 y 0,000312459 = 3,12459E-4

Historia

El primer intento de representar números demasiados extensos fue emprendida por el matemático y filósofo griego Arquímedes, descrita en su obra El contador de Areia en el siglo III a.C.. Ideó un sistema de representación numérica para estimar cuántos granos de arena existían en el universo. El número estimado por él era de 1063 granos. Nótese la conincidencia del exponente con el número de casilleros del ajedrez sabiendo que para valores positivos, el exponente es n-1 donde n es el número de dígitos, siendo la última casilla la Nº 64 el exponente sería 63 (hay un antiguo cuento del tablero de ajedrez en que al último casillero le corresponde -2 elevado a la 63- granos).
A través de la notación científica fue concebido el modelo de representación de los números reales a través del coma flotante. Esa idea fue propuesta por Leonardo Torres Quevedo (1914), Konrad Zuse (1936) y George Robert Stibitz (1939).

OPERACIONES MATEMÁTICAS CON NOTACIÓN CIENTÍFICA

Adición

Siempre que las potencias de 10 sean las mismas, se debe sumar las mantisas, dejando la potencia de 10 con el mismo grado (en caso de que no tengan el mismo exponente, debe convertirse la mantisa multiplicándola o dividiéndola por 10 tantas veces como sea necesario para obtener el mismo exponente):
Ejemplo: 5·106 + 2·106 = 7·106

Multiplicación.-Se multiplican las mantisas y se suman las potencias de diez:

Ejemplo: (4·106)·(2·106) = 8·1012

Potenciación.-Se potencia la mantisa y se multiplican los exponentes:

Ejemplo: (3·106)2 = 9·1012

Radicación.- Se debe extraer la raíz de la mantisa y dividir el exponente por el índice de la raíz:

Ejemplo: \sqrt{16\cdot 10^{26}} = 4\cdot 10^{13}

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