O número pi: para que serve, como calcular e sua história!

14 de março: o aniversário do número pi (π)

Imagem de capa do conteúdo. Fundo azul claro, acima o logo da Sociência e, ao centro, o título do post: O dia do enigmático número pi. Escrito em azul e laranja com fundo da fonte branca.

O dia 14 de março está chegando e junto com ele uma comemoração peculiar para os não amantes das ciências exatas: o dia do Pi. Isso mesmo, o número pi (π) tem um dia só para ele!

Mas por que o dia 14/03? Olhando a data no modelo estadunidense fica mais claro: 03/14. Para quem ainda não entendeu, o número π vale “3,14…”, mas isso iremos aprofundar logo mais!

O número pi, mais do que somente um número qualquer, é importantíssimo em muitas áreas e a história da sua “descoberta” é fascinante! Bora entender mais sobre ele? 


Antes de tudo: o que é o número pi?

Também representado pela letra grega π, o número pi, por definição, é o resultado da divisão da medida do comprimento de uma circunferência pelo diâmetro dela. Como assim? 

Fundo branco com escritas em azul e laranja. À esquerda escrito "Definição" em azul em ao centro a expressão para pi (perímetro da circunferência dividido pelo diâmetro da mesma). À direita inferior, o logo da Sociência.

Imagine que você pegue um objeto no formato de um círculo. Um relógio de parede, por exemplo. Se você pegar um pedaço de barbante e enrolar em volta do relógio e em seguida medir o comprimento - tamanho, de barbante necessário para dar 1 volta completa -, o valor medido será o comprimento da circunferência ou perímetro do relógio.

Para o diâmetro do relógio, basta escolhermos um ponto qualquer na extremidade, borda, dele e, passando por seu centro, esticar um barbante até o outro lado do relógio. O comprimento do barbante, de uma extremidade à outra, será o diâmetro!

Nessa ilustração ficará mais claro:

Imagem com fundo branco e escrita em azul e laranja. Resumo do que foi explicado acima a respeito do diâmetro e perímetro de uma circunferência. Há dois relógios e dois segmentos de barbante demonstrando o que cada um dos termos significa.

O valor de π será, então, a divisão, razão, entre o primeiro e o segundo valor!

Mas, então, você deve estar pensando: “O valor de π tem vários valores! Depende da circunferência que estou pegando.”. Errado! O valor de pi é sempre o mesmo, ele é uma constante.

Independente se a circunferência tem 10 cm ou 2 metros de diâmetro, a razão entre seu comprimento e seu diâmetro dará sempre o mesmo valor. O valor de pi.

Para matar a sua curiosidade, vamos logo descobrir quanto vale esse número, afinal!


Qual o valor de pi?

O número π, diferente de outros mais comuns que você está acostumado, é um número irracional. Ou seja, um número que não pode ser calculado a partir de uma fração de números inteiros.

O número 0,25, por exemplo, é um número racional, pois podemos representá-lo em forma de fração. ¼ = 0,25. Não podemos dizer o mesmo de pi!

Em outras palavras, podemos dizer que o número pi tem infinitas casas após a vírgula. Confira pi com seus 10 primeiros dígitos:

3,1415926535…

“Como sabemos desse valor?”, você deve estar se perguntando. Conheça a história do número no próximo tópico!


A história do número pi

A verdade é que não existe um cálculo simples que possamos resolver e dizer exatamente o valor de π. Nesse sentido, há mais de 4.000 anos, matemáticos e estudiosos já estavam familiarizados com a existência dessa constante  e tinham suas formas de aproximar o seu valor.

Com o passar do tempo, as formas foram se tornando cada vez mais precisas, sendo capazes de determinar corretamente cada vez mais dígitos do número!

Há registros, no Papiro egípicio de Rhind - datado de 1650 a.C - indícios de 3,160 como aproximação para π. Até que próximo ao valor que conhecemos hoje, não é?

Imagem com fundo branco e título "Papiro de Rhind" em laranja acima. Ao centro uma imagem do papiro e à direita superior o logo da Sociência.

Muito mais próximo do valor real chegou Arquimedes, que viveu entre 287 e 212 a.C.  Seu método é amplamente conhecido e não tão complexo de se entender (o Instituto Claro ilustrou bem a ideia, deixarei um link ao final do conteúdo, confira!). Ele não encontrou um número exato para π, mas sim uma faixa de valores em que ele estaria inserido:

223/71 < π < 22/7

3,1408 < π < 3,14285

Desde então, nos pouco mais de 2200 anos, muitos outros estudiosos foram determinando cada vez mais dígitos de pi. Com o advento da tecnologia, os limites foram exponencialmente ultrapassados e, atualmente, já temos ciência de mais de 60 trilhões de dígitos do número! 

Mas, no fim das contas, o que muda sabermos, com exatidão, 10 ou 60 trilhões de dígitos de pi? Para responder esse questionamento, é preciso entender suas aplicações! Pois sim, o π é utilíssimo!


Quais as aplicações de pi?

Na realidade, saber trilhões, bilhões ou até mesmo milhões de dígitos de pi não faz tanta diferença nas aplicações práticas do número. 

É verdade que π aparece em praticamente qualquer área da matemática e por trás de muitas situações do cotidiano. Entretanto, segundo estimativa dos matemáticos Jörg Arndt and Christoph Haenel, os 39 primeiros dígitos de π já são suficientes para praticamente qualquer cálculo imaginável. 

Vamos, então, a alguns exemplos:

  • A grande maioria das áreas na matemática: desde o simples cálculo da área de um círculo, ou volume de uma esfera, até o cálculo de somatórios complexos. Por exemplo:

A soma (1/1² + 1/2² + 1/3² + 1/4² + …) vale, estranhamente, π²/6.

  • Transformada de Fourier: em várias aplicações que envolvem ondas e sinais, como o reconhecimento de voz, rádios, afinador de instrumentos musicais e tratamento de imagens, o valor de pi é fundamental! Assim, para que você consiga trocar de estação de rádio precisamente, ou utilizar a “Siri” no seu celular, lá está o π desempenhando seu papel! 

(Ao fim do conteúdo deixei um link caso queira se aprofundar nesse tema.)

  • Posicionamento por GPS: essa aplicação não é tão estranha assim se formos pensar, né? Afinal, a Terra é praticamente uma esfera e os satélites de GPS se movimentam em uma órbita circular em torno do nosso planeta! Então é evidente que o número pi estará presente nos cálculos de localização. Use menos de 14 dígitos de π nesses cálculos e sua localização não será tão precisa…

Enfim. Quanta coisa legal e complexa em que este número está envolvido, não é? As situações acima foram só alguns exemplos e com certeza há uma infinidade de outros contextos em que o π é importante!

Abaixo, deixarei algumas sugestões de leitura caso tenham gostado!


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Espero que tenha gostado e conhecido pelo menos um pouco mais sobre esse número tão enigmático e importante!

Imagino que você também gostará de ler o post da Sociência explicando o “Por que o céu é azul”! Dá uma olhadinha clicando no botão abaixo!

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