En matemáticas, el logaritmo de un número en una base determinada es el exponente al cual hay que elevar la base para obtener dicho número. Por ejemplo, el logaritmo de 1000 en base 10 es 3, porque 1000 es igual a 10 a la potencia 3: 1000 = 103 = 10×10×10.
De la misma manera que la operación opuesta de la suma es la resta y la de la multiplicación la división, el cálculo de logaritmos es la operación inversa a la potenciacion de la base del logaritmo.
Para representar la operación de logaritmo en una determinada base se escribe la abreviatura log y como subíndice la base y después el número resultante del que deseamos hallar el logaritmo. Por ejemplo, 35=243 luego log3243=5. Cuando se sobreentiende la base, se puede omitir.
Los logaritmos fueron introducidos por John Napier a principios del siglo XVII como un medio de simplificación de los cálculos. Estos fueron rápidamente adoptados por científicos, ingenieros, y otros para realizar operaciones más fácilmente, usando reglas de calculo y tablas de logaritmo.
Cómo funciona: Las aplicaciones más famosas de los
logaritmos son las escalas logarítmicas, se denomina así a una escala de
medidas cualesquiera cuyos valores se expresan en logaritmos. Con esto
conseguimos mayor facilidad en las expresiones, y por eso su uso está tan
extendido hoy en día. A continuación vamos a estudiar algunas de las escalas
logarítmicas más famosas:
Esta escala se utiliza en los Ingenieros sismografos
Escala Richter
Inventada en 1935 por el sismógrafo estadounidense del
mismo nombre, ofrece una medida objetiva de la intensidad de un terremoto.
Cada uno de los valores de la escala constituye un
logaritmo en base 10 que mide la amplitud de las ondas sísmicas registradas por
un sismógrafo. Por ejemplo un terremoto de grado 6 (log106) tendrá
ondas con una amplitud 10 veces mayor que uno de grado 5 (log105).
En términos de Energía, una diferencia de un grado es
igual a multiplicar por 31 la energía del grado anterior. Por ejemplo un
terremoto de grado 2 tiene una energía E , uno de grado 4 tendrá una energía de
E x 312
La escala de Richter se puede dividir en seis
intervalos:
<3.5: Imperceptible
3.5-5.4: Perceptible, pero raramente causa daños.
5.5-6.0: Puede causar daños leves a edificios
6.1-6.9: Puede ocasionar daños graves en áreas
pobladas o edificios no muy bien construidos.
7.0-7.9: Terremoto de importancia que genera graves
daños.
>8.0 : Gran terremoto, destrucción total en las
cercanías del epicentro.
Gracias a esta escala se puede registrar la magnitud
de los terremotos, y así se puede estudiar su comportamiento y crear medidas de
prevención.
Escala de pH
Mide la acidez de una concentración (se produce por
los niveles de iones hidronios). Es un conjunto de fórmulas en las que el
logaritmo negativo de la concentración de hidronios es igual, menor, o mayor a
7, y estos valores pueden oscilar entre el 0 y el 14, de este modo distinguimos
estos intervalos:
0-7 : pH ácidos
7 : pH neutro
7-14: pH básico.
Gracias a esta escala se pueden estudiar importantes
fenómenos biológicos, y sirve de ayuda para tratar bien la piel o predecir alergias
(a la plata por ejemplo).
Escala del sonido
Tras unos estudios, se determinó que el ser humano
podía oír las ondas que generaban una presión de entre 0.00002 y 100 pascales,
un intervalo demasiado amplio que resulta casi inmanejable, por lo que en vez
de esta escala se usa la de decibelios, una escala logarítmica que va sólo de 0
a 130.
Gracias a esta escala se puede determinar los umbrales
de sonidos que son aceptables para nuestros oidos y aquellos que pueden
resultar peligrosos y acarrear consecuencias negativas para el proceso
auditivo.
Se pueden dotar de distintos valores a procesos
sonoros normales, como una conversación (40db-50db), tráfico (80 db), pero se
pueden crear dos intervalos:
0-90 db : No perjudicial para el oido humano
>90 db: la escucha prolongada de estos sonidos
puede ocasionar sordera
Por último caben destacar otras tan importantes como
la que mide las radiaciones electromagnéticas, y es que los logaritmos
simplifican la tarea de representar los niveles de radiación y longitud
de onda, o las que representan el proceso de desintegración de sustancias
radiactivas.
Estas son las diferentes aplicaciones de logaritmos en la vida diaria del ser humano, ya sea en tu rutina diaria o en tu trabajo.