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¿Qué significa "dentro del mismo orden de magnitud"?

Esta pregunta se origina a partir de una incertidumbre acerca del significado de la afirmación de que dos valores están dentro del mismo orden de magnitud. Me pregunto si existe un uso establecido, o si un significado intuitivo sigue naturalmente del uso establecido de conceptos estrechamente relacionados.

El problema:

¿Están $4.6 \ast 10^{-5}$ y $1.22 \ast 10^{-4}$ dentro del mismo orden de magnitud?

No, por supuesto que no (fue mi reacción precipitada). Sin embargo, consulté la entrada relevante de la Wikipedia, así como algunos textos rigurosos y populares que utilizan estas y otras construcciones similares, y tuve que admitir que realmente no estoy seguro de lo que la frase realmente transmite.

La entrada de Wikipedia (sección: Usos) parece distinguir tres conceptos:

  • el orden de magnitud de un número (el exponente de la potencia de $10$ en la notación científica del número);

  • la estimación del orden de magnitud (el exponente de la potencia de $10$ más cercana);

  • la diferencia del orden de magnitud (sin explicación; aparentemente el orden de magnitud del factor de dos números).

Esto parece algo confuso, especialmente combinado con la cita de John Baez al inicio de la entrada (implícito que los valores anteriores tienen el mismo orden de magnitud, siendo su razón $2.65$).

Al afirmar que un valor $a'$ está dentro del mismo orden de magnitud que un valor $a$, ¿me comprometo a algo más allá de que su razón sea inferior a $10$?

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gariepy Puntos 243

La frase "orden de magnitud" se utiliza con frecuencia en ingeniería cuando no se pretende ser muy preciso. Sin embargo, la palabra clave en tu problema parece ser "igual". Esto implica que primero calcules un orden de magnitud para los números y luego los compares. Por lo tanto, basándome en eso, de hecho diría "no", que $$4.6∗10^{−5}, o.m. = -5$$ y $$1.22∗10^{−4}, o.m. = -4,$$ no están dentro del mismo orden de magnitud.

Sin embargo, en respuesta a la pregunta "¿están dentro de un orden de magnitud?", diría que sí.

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L. Heinrichs Puntos 101

En caso de que alguien termine aleatoriamente en este antiguo hilo y venga desde una perspectiva más de ingeniería:

Como Simon mencionó en el comentario a la publicación original, entiendo que esta frase significa que el factor entre dos valores es [0.1, 10].


Sin embargo, desde un punto de vista más aplicado: A menudo nos gusta simplificar nuestra vida y eliminar cualquier cosa de los cálculos que solo tiene un impacto menor en el resultado.

Ejemplo

Calcular la duración de la batería de un circuito. El circuito consume corriente I_c y la batería tiene una autodescarga I_s.

Si I_c >> I_s, simplemente eliminamos I_s porque nuestros cálculos teóricos están desviados por algunos por cientos de todos modos debido a diferencias de producción, materiales y temperatura. Cualquier valor que solo afecta al tercer, cuarto, ... dígito de nuestro resultado no tiene un impacto significativo.

Si diferentes valores con un alto impacto en nuestros resultados están "dentro del mismo orden de magnitud", significa que ninguno de los valores se puede ignorar para estimaciones y cálculos.

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