matemáticas

logaritmo en base 10

logaritmo en base 10 — anatomía de la fórmula
6 fórmulas

Descripción

El logaritmo en base 10, escrito como log10(x) o simplemente log(x), es la potencia a la que hay que elevar 10 para obtener el número x. Por ejemplo, log10(100) = 2 porque 10^2 = 100. Es una herramienta fundamental en la ciencia para tratar con cantidades que abarcan muchos órdenes de magnitud, como la intensidad del sonido (decibelios), la energía de los terremotos (escala de Richter) o la acidez (pH). Como convierte las relaciones multiplicativas en aditivas, simplifica el análisis y la visualización del crecimiento o la decadencia exponencial.

Historia

El concepto de logaritmos comunes fue introducido por John Napier a principios del siglo XVII, pero la versión en base 10 fue desarrollada por Henry Briggs en 1617, quien colaboró con Napier para crear tablas de logaritmos para el cálculo práctico.

Cómo funciona

El logaritmo es la función inversa de la exponenciación con base 10. Para cualquier número positivo x, log10(x) = y tal que 10^y = x. Tiene las propiedades log10(a*b) = log10(a) + log10(b) y log10(a^b) = b * log10(a). Estas propiedades facilitan la manipulación de números grandes o pequeños y permiten linealizar datos exponenciales para el análisis de regresión.

En la práctica

Se utiliza en todos los campos que tratan con órdenes de magnitud, incluyendo la acústica (decibelios), la sismología (escala de Richter), la química (pH) y la teoría de la información (bits y entropía). También sustenta las escalas logarítmicas en la representación gráfica y la transformación de datos.

Dato curioso

La regla de cálculo, una computadora analógica mecánica utilizada durante más de 300 años, funciona aprovechando la propiedad de que los logaritmos convierten la multiplicación en suma.

Concept graph →

Fórmulas

$$\log_{10}(M/M_\odot) = a \log_{10}(L/L_\odot) + b$$
Relates stellar mass to luminosity.
Qué hay en la fórmula
Mvariablestellar mass — masa kilogram
Lvariablestellar luminosity — luminosidad watt
M_sunvariablesolar mass — masa kilogram
L_sunvariablesolar luminosity — luminosidad watt
aconstanteempirical slope of the relation — empirical slope = 3.5
bconstanteempirical intercept of the relation — empirical intercept = 0
log10operadorbase-10 logarithm — logaritmo en base 10
$$[\mathrm{X}/\mathrm{Y}] = \log_{10}\left(\frac{n_{\mathrm{X}}/n_{\mathrm{Y}}}{(n_{\mathrm{X}}/n_{\mathrm{Y}})_\odot}\right)$$
Logarithmic measure of element abundance relative to solar composition.
Qué hay en la fórmula
[X/Y]variablelogarithmic abundance ratio relative to solar — relación de abundancia
n_Xvariablenumber density of element X — number density per cubic metre
n_Yvariablenumber density of element Y — number density per cubic metre
(n_X/n_Y)_⊙variablesolar ratio of number densities — number density ratio
log10operadorbase-10 logarithm — logaritmo en base 10
$$m - M = 5 \log_{10} \left( \frac{d}{10\,{\rm pc}} \right)$$
Relates apparent and absolute magnitudes to distance.
Qué hay en la fórmula
mvariableapparent magnitude — magnitud aparente
Mvariableabsolute magnitude — absolute magnitude
dvariabledistance to the object — distancia parsec
log10operadorbase-10 logarithm — logaritmo en base 10
$$m = H + 5\log_{10}\left(\frac{d}{10\,\text{pc}}\right) + \text{phase correction}$$
Apparent magnitude depends on absolute magnitude, distance, and phase angle.
Qué hay en la fórmula
mvariableapparent magnitude — magnitud aparente
Hvariableabsolute magnitude — absolute magnitude
dvariabledistance to the object — distancia parsec
\text{phase correctivariablecorrection for phase angle (e.g., for planets or asteroids) — phase correction
\log_{10}operadorlogarithm to base 10 — logaritmo en base 10
$$E(B-V) = \frac{2.5}{k(\lambda_2) - k(\lambda_1)} \log_{10}\left( \frac{(F_{\lambda_1}/F_{\lambda_2})_{\text{obs}}}{(F_{\lambda_1}/F_{\lambda_2})_{\text{int}}} \right)$$
Corrects observed flux ratios for interstellar extinction using reddening curve.
Qué hay en la fórmula
E(B-V)variableColor excess between B and V bands — color excess
k(λ)variableExtinction curve at wavelength λ — extinction curve
F_λvariableFlux at wavelength λ — flujo watt per metre squared
λvariableWavelength — longitud de onda metre
log10operadorBase-10 logarithm — logaritmo en base 10
$$\Delta[\mathrm{X}/\mathrm{Y}] = \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_2 - \log_{10}\left(\frac{N_{\mathrm{X}}}{N_{\mathrm{Y}}}\right)_1$$
Logarithmic difference in element abundance ratios.
Qué hay en la fórmula
\Delta[\mathrm{X}/\mvariableDifference in logarithmic abundance ratio — metallicity difference
N_{\mathrm{X}}variableNumber density of element X — number density per cubic metre
N_{\mathrm{Y}}variableNumber density of element Y — number density per cubic metre
\log_{10}operadorBase-10 logarithm — logaritmo en base 10
\DeltaoperadorDifference between two states — diferencia

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