Teoria e Noções Básicas de Sistemas Numéricos

Guia completo para compreender diferentes sistemas numéricos, suas propriedades e aplicações na computação

O que são Sistemas Numéricos?

Um sistema numérico é uma forma sistemática de representar números usando símbolos ou dígitos. O valor de cada dígito num número depende de:

  • O próprio dígito
  • A sua posição no número
  • A base do sistema numérico

Conceito Chave: Base (Radix)

A base de um sistema numérico determina quantos dígitos diferentes estão disponíveis e o valor de cada posição. Por exemplo:

  • Base 10 (Decimal): 10 dígitos (0-9)
  • Base 2 (Binário): 2 dígitos (0-1)
  • Base 16 (Hexadecimal): 16 dígitos (0-9, A-F)

Notação Posicional

Na notação posicional, o valor de um dígito é determinado pela sua posição no número. Cada posição representa uma potência da base.

Fórmula Geral

dₙdₙ₋₁...d₂d₁d₀ = dₙ×bⁿ + dₙ₋₁×bⁿ⁻¹ + ... + d₂×b² + d₁×b¹ + d₀×b⁰

Onde:

  • dᵢ = digit at position i
  • b = base of the number system
  • i = position (0 for rightmost digit)
Exemplo Decimal: 325₁₀

3×10² + 2×10¹ + 5×10⁰ = 300 + 20 + 5 = 325

Exemplo Binário: 1011₂

1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 8 + 0 + 2 + 1 = 11

Sistema Decimal (Base 10)

Propriedades

  • Base: 10
  • Dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
  • Valores de Posição: ..., 1000, 100, 10, 1

Utilização

  • Contagem e matemática do dia a dia
  • Cálculos financeiros
  • Medições científicas

Sistema Binário (Base 2)

Propriedades

  • Base: 2
  • Dígitos: 0, 1
  • Valores de Posição: ..., 16, 8, 4, 2, 1

Utilização

  • Eletrónica digital e computadores
  • Álgebra booleana
  • Armazenamento e processamento de dados

Conceitos Chave do Binário

Bit

Um único dígito binário (0 ou 1)

Byte

8 bits (pode representar 256 valores)

Word

Grupo de bits processados em conjunto (16, 32 ou 64 bits)

Sistema Hexadecimal (Base 16)

Propriedades

  • Base: 16
  • Dígitos: 0-9, A-F
  • Valores de Posição: ..., 4096, 256, 16, 1

Utilização

  • Programação de computadores
  • Endereços de memória
  • Códigos de cores em design web
  • Depuração e programação de baixo nível

Dígitos Hexadecimais

Hexadecimal Decimal Binário Hexadecimal Decimal Binário
000000881000
110001991001
220010A101010
330011B111011
440100C121100
550101D131101
660110E141110
770111F151111

Sistema Octal (Base 8)

Propriedades

  • Base: 8
  • Dígitos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
  • Valores de Posição: ..., 512, 64, 8, 1

Utilização

  • Permissões de ficheiros Unix
  • Sistemas informáticos históricos
  • Displays digitais

Métodos de Conversão

Qualquer Base para Decimal

Use notação posicional:

dₙ×bⁿ + dₙ₋₁×bⁿ⁻¹ + ... + d₁×b¹ + d₀×b⁰

Decimal para Qualquer Base

Use divisão repetida:

  1. Divida o número pela base de destino
  2. Registe o resto
  3. Repita com o quociente até 0
  4. Leia os restos na ordem inversa

Binário ⇄ Hexadecimal

Agrupe dígitos binários em conjuntos de 4:

1101 0111₂ = D7₁₆

Binário ⇄ Octal

Agrupe dígitos binários em conjuntos de 3:

101 110 011₂ = 563₈

Aplicações no Mundo Real

💻

Arquitetura de Computadores

O binário é fundamental para as operações da CPU, endereçamento de memória e circuitos lógicos digitais.

🎨

Design Web

Cores hexadecimais: #RRGGBB onde cada par representa a intensidade de vermelho, verde e azul.

🔐

Permissões de Ficheiros

O Unix usa notação octal para permissões de ficheiros: 755 = rwxr-xr-x

🌐

Redes

Endereços IP, máscaras de sub-rede e endereços MAC usam frequentemente representação hexadecimal.

📊

Representação de Dados

Todos os dados em computadores são, em última análise, armazenados e processados em formato binário.

🐞

Depuração

O hexadecimal é usado em despejos de memória e depuração de baixo nível para representação compacta.

🛠️ Ferramentas Inteligentes Gratuitas

Português Português