Calcolatrice della forma standard
Risultato
Forma standard
- Notazione ordinaria
- 45000
La forma standard è un numero scritto come un coefficiente compreso fra 1 e 10 moltiplicato per una potenza di dieci. 45.000 è 4,5 × 10⁴, e 0,00045 è 4,5 × 10⁻⁴. È la stessa forma che l'uso americano chiama notazione scientifica, e questa calcolatrice converte fra essa e il decimale ordinario in entrambe le direzioni: scrivi 45000 e leggi 4,5 × 10⁴, oppure scrivi 4.5e4 e rileggi 45000. La conversione è uno spostamento della virgola e un conteggio. Metti la virgola subito dopo la prima cifra diversa da zero, conta di quante posizioni si è spostata, e quel conteggio è l'esponente: positivo quando il numero è dieci o più, negativo quando è sotto uno. 45000: la virgola va da dopo l'ultimo zero a dopo il 4, quattro posizioni verso sinistra, quindi l'esponente è 4 e il coefficiente è 4,5. 0,00045: cinque posizioni verso destra, quindi l'esponente è −5 e il coefficiente è 4,5, salvo che gli zeri iniziali non si contano come parte di quelle cinque — il conteggio va fino alla prima cifra diversa da zero, e dà 4,5 × 10⁻⁴. La regola che coglie di sorpresa è quella sugli zeri. In un numero scritto, uno zero può significare due cose diverse: può far parte della grandezza del numero, oppure può essere una cifra che qualcuno ha scritto di proposito. La forma standard conserva quella distinzione, perché è la differenza fra due numeri di precisione diversa. 1200 diventa 1,2 × 10³: i due zeri in fondo a un intero dicono soltanto che il numero sta nelle migliaia. 1200. diventa 1,200 × 10³: la virgola dice che quegli zeri sono stati scritti, quindi vengono conservati, e il coefficiente è 1,200 invece di 1,2. 0,004560 si comporta allo stesso modo dall'altro lato: gli zeri dopo la virgola vengono conservati e danno 4,560 × 10⁻³, che è un numero diverso da 4,56 × 10⁻³ soltanto in ciò che dichiara di sapere. Due casi particolari vale la pena di dichiararli invece di scoprirli. Lo zero si stampa come 0 in entrambe le forme, perché attaccare una potenza di dieci a un numero senza grandezza è una dichiarazione che il numero non può sostenere. E il segno meno appartiene al coefficiente, non all'esponente: −45000 è −4,5 × 10⁴ e mai 4,5 × 10⁻⁴. Gli ingressi si accettano come decimali ordinari oppure in notazione e, mentre la forma scritta 4,5 × 10⁴ viene rifiutata: riconoscerla vorrebbe dire accettare diverse grafie della stessa idea, e la notazione e che questa pagina stampa è scritta in modo da poter essere incollata di nuovo dentro l'ingresso. Quello che questa calcolatrice non fa è l'aritmetica. Combinare due numeri in questa forma è la pagina della notazione scientifica, ed è per questo che quella pagina esiste separatamente; e stabilire quante cifre significative debba portare il coefficiente è una terza domanda, trattata dalla pagina delle cifre significative. Qui il numero entra ed esce invariato, con soltanto la scrittura sistemata.
Sei valori scritti come numeri ordinari e in forma standard
| numero | forma standard |
|---|---|
| 0.000001 | 1 × 10⁻⁶ |
| 0.00045 | 4.5 × 10⁻⁴ |
| 0.5 | 5 × 10⁻¹ |
| 45 | 4.5 × 10¹ |
| 45000 | 4.5 × 10⁴ |
| 602000000000000000000000 | 6.02 × 10²³ |
Sei conversioni che coprono le forme su cui questa pagina viene interrogata: un valore sotto uno, un valore sotto uno con più cifre, un decimale appena sotto uno, un numero a due cifre, un intero grande e il numero di Avogadro. Leggi la colonna di sinistra come quello che si digita e quella di destra come quello che torna indietro. Nota le due righe in mezzo: 45 diventa 4.5 × 10¹, e l'esponente 1 viene scritto invece di essere omesso — è quello che dice al coefficiente dove va la virgola, e ometterlo trasformerebbe un numero a due cifre in un numero a una cifra. L'ultima riga è quella che mostra perché la forma esista: la forma ordinaria di quel numero arriva a ventiquattro caratteri ed è stampata senza separatori, quindi si può leggere solo contando. Questa tabella non cambia quando cambia l'ingresso qui sopra. È un insieme fisso di esempi con cui confrontare una risposta, e ogni cella è calcolata dallo stesso kernel che produce la risposta, quindi una riga non può contraddire il pannello. I numeri della tabella sono stampati con il punto, come nel pannello, mentre nel testo della pagina il separatore decimale è la virgola.
Formula
45.000 = 4,5 × 10⁴; 0,00045 = 4,5 × 10⁻⁴; 1200 = 1,2 × 10³ ma 1200. = 1,200 × 10³; 6.02e23 = 6,02 × 10²³ = 602000000000000000000000
- 45.000
- Il numero da convertire, dato come decimale ordinario oppure in notazione e. Può essere un intero o portare una virgola, e può essere negativo; il segno viene riportato sul coefficiente e mai sull'esponente. È scritto con il separatore delle migliaia, ma nel campo si digita senza: 45000
- 4,5
- Il coefficiente, o mantissa, che deve stare fra 1 e 10. Sono le cifre originali con la virgola spostata, quindi le cifre in sé non cambiano mai: 45000 e 4,5 × 10⁴ contengono le stesse cifre 4 e 5, e l'unica cosa diversa è dove sta la virgola
- 10⁴
- L'esponente, che conta le posizioni di cui la virgola si è spostata e ne porta il segno. Quattro posizioni a sinistra danno 4 e un numero grande; quattro posizioni a destra danno −4 e un numero piccolo, ed è per questo che 0,00045 diventa 4,5 × 10⁻⁴ e non 4,5 × 10⁴
- 1200 rispetto a 1200.
- Da dove vengono gli zeri finali. Scritto come intero, i due zeri indicano soltanto la grandezza, quindi il coefficiente è 1,2. Con una virgola dopo di loro sono stati scritti di proposito, quindi vengono conservati e il coefficiente è 1,200. Lo stesso numero di cifre, due dichiarazioni diverse sulla precisione
- 0
- L'unico valore a cui non si attacca nessun esponente. Lo zero si stampa come 0 in entrambe le forme, perché qualsiasi potenza di dieci scritta accanto dichiarerebbe una grandezza che lo zero non ha
- 602000000000000000000000
- La forma ordinaria di 6,02 × 10²³, che è lunga ventiquattro caratteri e illeggibile senza contare. La notazione e 6.02e23 che l'ha prodotta è quello che si digitsa; la notazione esiste proprio perché questa riga non debba mai essere scritta per esteso
Convertire in questa direzione è quello che si fa quando un numero deve essere scritto per qualcun altro. Una misura presa in laboratorio o su una scheda tecnica esce come 0,00045 e deve comparire in una relazione come 4,5 × 10⁻⁴, perché la seconda forma dichiara la precisione del coefficiente e la prima la lascia da contare. La conversione inversa capita altrettanto spesso per una ragione diversa: un valore arriva come 6,02 × 10²³ e va inserito in qualcosa che accetta solo cifre, quindi lo si scrive per esteso oppure, meglio, lo si incolla in notazione e. In aula la conversione è l'esercizio stesso. Spostare la virgola e contare le posizioni è l'unica abilità meccanica di questo argomento, e la regola degli zeri finali è la parte che riguarda davvero la misura invece della notazione: 1200 e 1200. sono la stessa quantità e non la stessa dichiarazione, e un coefficiente che conserva quegli zeri sta dicendo che qualcuno ha misurato fino al posto delle unità. Gli esami usano questa forma perché è verificabile: un coefficiente fuori dall'intervallo da 1 a 10 è sbagliato a colpo d'occhio, in un modo in cui uno zero fuori posto dentro un lungo decimale non lo è. Due vicini vale la pena di conoscerli. Se il numero viene combinato con un altro invece che semplicemente riscritto, quell'aritmetica la fa la pagina della notazione scientifica. Se la domanda è quante cifre si debba permettere di portare al coefficiente, la risposta viene dalla pagina delle cifre significative, e viene dalla provenienza del numero più che dalla notazione.
Esempi svolti
Un numero intero: 45000
- Trova la prima cifra diversa da zero, che è il 4
- Metti la virgola subito dopo: 4,5
- Conta di quante posizioni la virgola si è spostata dalla sua posizione originale in fondo al numero: quattro
- Il numero è maggiore di 10, quindi l'esponente è positivo: 10⁴
- Il risultato è 4,5 × 10⁴, e la forma ordinaria stampata accanto è il 45000 che è entrato
Il valore predefinito, e la forma più semplice della conversione: le cifre sono già 4 e 5, quindi si sposta soltanto la virgola. L'esponente è il numero di posizioni di cui si è spostata, che per un intero senza zeri finali discutibili coincide con il numero di cifre dopo la prima.
Un valore sotto uno: 0,00045
- Trova in 0,00045 la prima cifra diversa da zero, che è il 4 della quarta cifra decimale
- Metti la virgola subito dopo: 4,5
- Conta di quante posizioni si è spostata per arrivare lì da dopo lo zero iniziale: quattro
- Il numero è sotto uno, quindi l'esponente è negativo: 10⁻⁴
- Gli zeri iniziali non compaiono nel coefficiente, che è 4,5 e non 0,00045
La direzione in cui si sbaglia il conteggio. Il coefficiente è 4,5 e l'esponente è −4, quindi la risposta è 4,5 × 10⁻⁴; scrivere 4,5 × 10⁻⁵ è l'errore abituale, e nasce dal contare lo zero iniziale come se fosse una posizione. Il controllo è tornare indietro: 4,5 × 10⁻⁴ sposta la virgola di quattro posizioni verso destra e atterra su 0,00045.
Due modi di scrivere 1200
- Il punto finale non è un refuso: dice che i due zeri dopo il 2 sono stati scritti di proposito
- Metti la virgola dopo la prima cifra: 1,200
- Conta le posizioni: tre, quindi l'esponente è 3
- Il coefficiente conserva i suoi zeri, perché sono stati scritti: 1,200 × 10³
- Ora scrivi 1200 senza il punto e la stessa calcolatrice risponde 1,2 × 10³: stesso valore, dichiarazione diversa
La regola che rende la forma standard utile e non soltanto ordinata, e l'unico punto di questa pagina in cui la scrittura dell'ingresso cambia l'uscita. Entrambe le risposte descrivono il valore 1200; differiscono per quante cifre vengono affermate. Un coefficiente di 1,200 dice che il posto delle unità è stato misurato o almeno scritto; 1,2 no. Nota quello che la calcolatrice non fa: non indovina quale delle due intendevi e non conta le cifre significative al posto tuo; legge quello che hai scritto, che è l'unica cosa onesta che possa fare. Attenzione alla scrittura: nel campo la virgola è il punto, quindi per ottenere il coefficiente 1,200 va digitato 1200. e non 1200, che verrebbe letto come milleduecento.
Un valore già in notazione e: 6.02e23
- L'ingresso è già nella forma accettata: 6.02e23 significa 6,02 × 10²³
- Il coefficiente 6,02 è compreso fra 1 e 10, quindi non serve nessun aggiustamento
- L'esponente 23 è positivo, quindi la forma ordinaria è un intero grande
- Scriverlo per esteso dà 602 seguito da ventun zeri: ventiquattro caratteri in tutto
Il numero di Avogadro, e l'argomento standard a favore della notazione. La forma ordinaria non è sbagliata, è illeggibile: 602000000000000000000000 va contata per essere creduta, e un lettore che sbaglia il conteggio è fuori di un fattore dieci senza modo di accorgersene. La notazione e che entra e la forma con coefficiente ed esponente che esce portano entrambe la grandezza in due pezzi corti. Questo è anche il caso che mostra come la conversione vada nei due sensi su una pagina sola: l'ingresso era in notazione e, la sua forma ordinaria non è mai stata digitata, e la calcolatrice la stampa lo stesso.
Limiti
La forma scritta non è un ingresso. 4,5 × 10⁴ e 4,5×10^4 vengono entrambe rifiutate; usa 4.5e4 oppure 45000. Anche i separatori delle migliaia vengono rifiutati, quindi 45.000 è un errore invece di 45000: la virgola è il segno decimale in molte delle lingue che questo sito serve, e leggerla come separatore cambierebbe il valore in silenzio. Lo zero si stampa come 0 in entrambe le forme, senza potenza di dieci attaccata e senza segno. I numeri sono tenuti a quindici cifre significative, e un esponente oltre ±99 viene rifiutato. La regola degli zeri finali dipende dalla scrittura dell'ingresso e non dal valore: 1200 dà 1,2 × 10³ e 1200. dà 1,200 × 10³, e non esiste una terza risposta, perché la calcolatrice non ha altro su cui basarsi. Questo significa anche che la pagina non calcola le cifre significative. Conserva o toglie gli zeri finali a seconda di come il numero è stato scritto; stabilire quante delle cifre rimaste siano state davvero misurate è una domanda su da dove viene il numero, e appartiene alla pagina delle cifre significative. La forma ordinaria viene stampata senza separatori a qualsiasi lunghezza, quindi la forma ordinaria di 6.02e23 è una fila di ventiquattro caratteri e quella di 1e99 ne sarebbe cento; è deliberato, dato che una stringa non raggruppata si può leggere o incollare ovunque, mentre 602.000.000.000.000.000.000.000 no. Infine non avviene nessun arrotondamento. Le cifre che entrano sono le cifre che escono, riposizionate e niente di più, quindi un coefficiente non viene mai ridotto per sembrare più ordinato del numero da cui proviene. Nota anche il separatore decimale degli ingressi: è il punto, quindi 1.200 viene letto come 1,2 e non come milleduecento.
Domande frequenti
- Che cos'è la forma standard?
- Un numero scritto come un coefficiente compreso fra 1 e 10 moltiplicato per una potenza di dieci: 45.000 è 4,5 × 10⁴ e 0,00045 è 4,5 × 10⁻⁴. È il nome usato nelle scuole e negli esami britannici per quello che l'uso americano chiama notazione scientifica. Fra i due nomi non cambia niente nella forma; cambia soltanto la convenzione con cui si scrive l'esponente, e qui vengono stampate entrambe.
- Come si converte un numero in forma standard?
- Sposta la virgola finché non sta subito dopo la prima cifra diversa da zero, poi conta di quante posizioni si è spostata. Quel conteggio è l'esponente, ed è positivo per un numero da 10 in su e negativo per un numero sotto 1. 45000 dà 4,5 × 10⁴, perché la virgola si è spostata di quattro posizioni verso sinistra; 0,00045 dà 4,5 × 10⁻⁴, perché si è spostata di quattro posizioni verso destra. Le cifre in sé non cambiano mai.
- Perché 1200 dà 1,2 × 10³ ma 1200. dà 1,200 × 10³?
- Perché uno zero finale in un numero scritto significa una di due cose, e la forma standard conserva la differenza. Nell'intero 1200 i due zeri dicono soltanto che il numero sta nelle migliaia, quindi il coefficiente è 1,2. Aggiungere il punto dopo di loro dice che sono stati scritti di proposito, quindi vengono conservati e il coefficiente è 1,200. Il valore è lo stesso; la dichiarazione su quanto di esso sia noto no.
- Perché non posso scrivere 4,5 × 10⁴ dentro l'ingresso?
- Perché quella forma ha diverse grafie — un segno di moltiplicazione, una x, un asterisco, un accento circonflesso, un esponente in apice — e ognuna va riconosciuta esattamente, dato che leggerla male significa convertire il numero sbagliato. Scrivi invece 4.5e4 oppure 45000: sono lo stesso valore, e la calcolatrice stampa la notazione e di qualsiasi numero le venga dato, quindi una risposta si può sempre incollare di nuovo dentro l'ingresso.
- Questa calcolatrice mi dice quante cifre significative ha il coefficiente?
- No, e se lo dicesse starebbe indovinando. Conserva o toglie gli zeri finali a seconda di come il numero è stato scritto, e si ferma lì. Quante cifre di un numero siano state davvero misurate è una domanda su da dove viene il numero — se 1200 sia stato contato o stimato — e quello è il tema della pagina delle cifre significative.
- Qual è la differenza fra questa pagina e la calcolatrice della notazione scientifica?
- Questa converte. Un numero entra e lo stesso numero esce scritto nell'altro modo, senza aritmetica e senza arrotondamento. La calcolatrice della notazione scientifica prende due numeri e un'operazione, fa l'aritmetica in questa forma e stampa la risposta in tre modi. Se stai riscrivendo un valore sei nella pagina giusta; se ne stai combinando due, quella è l'altra.
Riferimenti
- Standard form — the coefficient-and-exponent form as taught in the UK, with the conversion method and the two directions of the exponent — Math is Fun (United Kingdom)
- Standard form — a short definition of the same form, given under its American name scientific notation — Math is Fun (United Kingdom)
- Scientific notation — the form, its rules and the notation's history, under the name used in the United States — Wolfram MathWorld (United States)
- SI Brochure — The International System of Units: the official rules for writing the numerical value of a quantity, including the decimal marker and the powers of ten this page converts to — Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)