terça-feira, 18 de novembro de 2014

18 - Expoentes e logaritmos (II) - MATEMÁTICA

Texto A
Como foi visto em aula, os logaritmos são utilizados para tornar números muito grandes ou muito pequenos mais facilmente perceptíveis, associando-os a números menores. Em vez de 107 ou 10-7, penso nos expoentes 7 ou no -7.

O logaritmo de um número N é apenas o expoente da potência de 10 que expressa o valor de N:

log N = n   quer dizer que    10n = N.

Na verdade, qualquer outra base poderia ser utilizada, mas a conveniência da base 10 nos cálculos cotidianos torna o começo do estudo por essa base mais natural. Quando a base for diferente de 10, isso precisa ser destacado. Assim, se:

N = ax  então x = logaritmo de N na base a = logaN.

De modo geral, os números que correspondem a potências inteiras da base têm logaritmos inteiros; os outros, têm logaritmos fracionários, sendo a grande maioria números irracionais. Desde o século XVII são construídas tabelas que fornecem os valores aproximados de tais expoentes. 

_____________________________________________________

1. Sendo dados os valores aproximados  log 2 = 0,30  e   log 3 = 0,47, preencha a tabela abaixo:

N
N = 10n
n    (log N)
1
1 = 100
0
2
2 = 100,30
0,30
3
3 = 100,47
0
4
4 = 100,60

5
5 = 100,69

6
6 = 100,77

8
8 = 100,90

9
9 = 100,95

10
10  = 101
1
12
12 = 101,07

15
15 = 101,17

18
18 = 101,25

20
20 = 101,30

27
27 = 101,43

30
30 = 101,47

32
32 = 101,50

36
36 = 101,55

40
40 = 100,47

60
60 = 101,60

100
100 = 102
2
300
300 = 102,47

400
400 = 102,60

1000
1000 = 103
3
3000
3000 = 100,47

9000
9000 = 100,47

10000
10000 = 104
4
50000
5000 = 100,47

100000
100000 = 105
5


organizar o n (log N)


Texto B
 Escala Richter para medir intensidade de Terremotos

A intensidade de um terremoto é expressa pelo número R tal que

R = log(A/Ao

onde a razão A/Ao representa a comparação, medida por um aparelho chamado sismógrafo, entre a amplitude A das ondas de destruição com uma amplitude de referência Ao. Como esta razão costuma ser um número muito grande, ele é expresso por uma potência de 10; o expoente de tal potência, ou seja, o logaritmo da razão, é a medida R em graus na escala Richter.

A energia que provoca a destruição está diretamente relacionada com a amplitude das vibrações. Empiricamente, é utilizada uma fórmula para relacionar o valor da medida R e o montante da Energia destruidora E:   R = 0,67.log E – 3,25. A consequência prática é o fato de que a cada grau a mais na escala R, o valor de E cresce cerca de 31,6 vezes. 

Um terremoto de 2 graus na escala Richter é, então, 10 vezes maior do que um terremoto de 1 grau, uma vez que 2 e 1 são expoentes de potências de 10; entretanto, a energia correspondente é 31,6 vezes maior a cada grau R a mais.

Os exercícios seguintes explorarão tais fatos.


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1. Complete a tabela abaixo:



Escala Richter
(graus)
Amplitude
(n x valor de referência)
Energia
(n x valor de referência)
0
1
1
1
10
31,6
2
100
31,62 = 1000  (aprox.)
3
1000
31,63 = 31.600 (aprox.)
4
10000
31,64 = 1.000.000 (aprox.)
5
100000
31,65 = 31.600.000 (aprox.)
6
1000000
31,66 = 1.000.000.000 (aprox.)
7
10000000
31,67 = 31.600.000.000 (aprox.)
8
100000000
31,68 = 1.000.000.000.000 (aprox.)
9
1000000000
31,69 = 31.600.000.000.000 (aprox.)




Aula Baseada na Vídeo Aula: Youtube
Professor Nilson José Machado.

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