O que é um logaritmo?
O logaritmo é a operação inversa da potenciação. Ele responde à pergunta: "a que expoente preciso elevar a base para chegar a um certo número?". A definição é:
que equivale a dizer que:
Onde:
- b é a base do logaritmo (maior que zero e diferente de 1);
- x é o número do qual queremos o logaritmo (maior que zero);
- y é o resultado, ou seja, o expoente procurado.
As bases mais usadas são 10 (logaritmo decimal, escrito log) e o número e ≈ 2,71828 (logaritmo natural, escrito ln).
Como calcular um logaritmo passo a passo
Exemplo 1: logaritmo decimal de 100
Queremos log₁₀(100), ou seja, o expoente y tal que:
Como 10 × 10 = 100, isto é, 10² = 100, o expoente é 2:
A calculadora acima chega ao mesmo resultado pela mudança de base (ln 100 ÷ ln 10 = 2) e ainda confere que 10² = 100.
Exemplo 2: logaritmo de 8 na base 2
Queremos log₂(8), o expoente y tal que:
Multiplicando o 2 por ele mesmo: 2 × 2 = 4 e 4 × 2 = 8. Foram 3 fatores, logo 2³ = 8 e:
Logaritmo natural (base e)
Quando a base é o número e ≈ 2,71828, falamos em logaritmo natural, ln. O resultado costuma ser decimal — e a calculadora acima também resolve esses casos pela mudança de base. Por exemplo, o logaritmo natural de 7 procura o expoente y na igualdade eʸ = 7:
Isso quer dizer que 2,71828 elevado a 1,94591 resulta em aproximadamente 7.
Propriedades dos logaritmos
Estas regras transformam multiplicações em somas e potências em produtos, simplificando contas.
Produto
Quociente
Potência
Mudança de base
Essa última é útil quando a calculadora só oferece log (base 10) ou ln (base e).
Aplicação no dia a dia
Escala Richter (terremotos)
A magnitude de um terremoto na escala Richter é logarítmica de base 10: cada ponto a mais significa 10 vezes mais amplitude. Um tremor de magnitude 6 tem amplitude 10² = 100 vezes maior que um de magnitude 4, porque a diferença de magnitude é o logaritmo da razão entre as amplitudes:
pH de uma solução (química)
O pH mede a acidez e é definido como o logaritmo decimal negativo da concentração de íons de hidrogênio. Para uma concentração de 0,001 mol/L, ou seja, 10⁻³:
A solução tem pH 3 (ácida).
Tempo para dobrar um capital
Quanto tempo um investimento leva para dobrar a uma taxa de juros compostos? Partindo da igualdade C × (1 + i)ᵗ = 2C, dividimos por C e aplicamos logaritmo, chegando a:
Com uma taxa de 10% ao período (i = 0,10):
Ou seja, o capital dobra em aproximadamente 7,3 períodos.
Logaritmo e exponenciação
Logaritmo e potenciação desfazem um ao outro. Como log₂(8) = 3, então 2³ = 8 — e vice-versa. Por isso, sempre que precisar isolar um expoente desconhecido em uma equação como bˣ = n, o logaritmo é a ferramenta certa.
Perguntas frequentes
Quanto vale o logaritmo de 100 na base 10?
log₁₀(100) = 2, porque 10² = 100. É preciso elevar 10 ao expoente 2 para obter 100.
Qual a diferença entre log e ln?
log, sem indicar a base, costuma significar o logaritmo decimal (base 10). ln é o logaritmo natural, cuja base é o número e ≈ 2,71828. Por exemplo, ln(7) ≈ 1,94591.
Por que a base do logaritmo não pode ser 1 nem número negativo?
A base deve ser maior que zero e diferente de 1, e o número deve ser maior que zero. Com base 1, qualquer potência de 1 é sempre 1, então não há expoente que produza outros valores; bases negativas ou zero não geram potências bem definidas para todos os expoentes.