3.7: Raíz cuadrada media

Root Mean Square
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Root Mean Square
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April 30, 2023

Overview

Si en un experimento, los valores de los datos tienen una probabilidad de ser tanto positivos como negativos, ni la media aritmética, ni la media geométrica ni la media armónica se pueden usar para calcular la tendencia central del conjunto de datos. En particular, si los valores positivos y negativos son igualmente probables, la media aritmética es cercana a cero.

Por ejemplo, considere la velocidad de las moléculas de gas en un recipiente. Las moléculas de gas se mueven en diferentes direcciones, lo que podría impartir valores positivos y negativos a la velocidad. Por lo tanto, la velocidad promedio de todas las moléculas de gas puede acercarse a cero, lo cual no es cierto.

Una alternativa, sin embargo, es considerar sólo los valores absolutos de tal cantidad. Otra es calcular su raíz cuadrada media. El cálculo del cuadrado de la velocidad de cada molécula de gas supera los signos positivos o negativos. La raíz cuadrada de la suma de todos los cuadrados dividida por el número total de elementos se define como la raíz cuadrada media.

Calcular la raíz cuadrada media suele ser algo más que un ejercicio matemático. Por ejemplo, en el caso de las velocidades de las moléculas de gas, se puede demostrar que la raíz cuadrada media es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura de las moléculas de gas.

Transcript

La media cuadrada o cuadrática se utiliza cuando el conjunto de datos tiene valores positivos y negativos o si los datos varían continuamente.

Para calcular la raíz cuadrada media de un conjunto de datos, comience elevando al cuadrado todos los valores dados. A continuación, suma estos valores al cuadrado y divídelos por el número total de valores de datos para obtener la media aritmética. La raíz cuadrada de este valor es la raíz cuadrada media de los datos.

Es importante tener en cuenta que la raíz cuadrática media siempre es igual o mayor que la media aritmética de los valores de los datos.

Usando una fórmula derivada, la raíz cuadrada media puede ayudar a encontrar el voltaje RMS en circuitos de CA, donde el voltaje alterna entre valores positivos y negativos.

Primero, averigüe el voltaje máximo del circuito de CA y luego divídalo por la raíz cuadrada de dos para obtener el valor del voltaje RMS.

Key Terms and definitions​

  • Root Mean Square - Measures central tendency considering positive, negative values.
  • Arithmetic Mean - May not apply for datasets with equi-probable positive, negative values.
  • Gas Molecule Velocity - Example illustrating need for root mean square.
  • Absolute Value Approach - Alternate method ignoring directionality of data.
  • Temperature of Gas Molecules - Root mean square of velocity proportional to square root.

Learning Objectives

  • Define Root Mean Square - Explain what it is (e.g., root mean square of gas molecule).
  • Contrast Arithmetic Mean vs. Root Mean Square - Explain key differences (e.g., mean in statistical concepts).
  • Explore Gas Molecule Velocity - Describe scenario (e.g., scientific experiment example).
  • Explain Absolute Value Approach - Explain handling of positive/negative values.
  • Apply in Temperature of Gas Molecules - Discuss in context of root mean square.

Questions that this video will help you answer

  • What is the root mean square and how it is calculated (e.g., rms method)?
  • Why can't arithmetic mean be used for certain data (e.g., harmonic mean negative numbers)?
  • What does the velocity of gas molecules demonstrate (e.g., root mean square value)?

This video is also useful for

  • Students – Understand How the root mean square supports statistical understanding
  • Educators – Provides a clear framework, helps with teaching statistics
  • Researchers – Crucial for analyzing data in scientific research
  • Physics & Chemistry Enthusiasts – Offers insights into gas dynamics and thermodynamics