3.7: Raiz Quadrada Média

Root Mean Square
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Root Mean Square

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00:57 min
April 30, 2023

Overview

Se, em um experimento, os valores dos dados tiverem probabilidade de serem positivos e negativos, nem a média aritmética, nem a média geométrica nem a média harmônica podem ser usadas para calcular a tendência central do conjunto de dados. Em particular, se os valores positivos e negativos forem igualmente prováveis, a média aritmética é próxima de zero.

Por exemplo, considere a velocidade das moléculas de gás em um recipiente. As moléculas de gás estão se movendo em direções diferentes, o que pode conferir valores positivos e negativos à velocidade. Assim, a velocidade média de todas as moléculas de gás pode chegar perto de zero, o que não é verdade.

Uma alternativa, no entanto, é considerar apenas os valores absolutos de tal quantidade. Outra é calcular sua raiz quadrada média. Calcular o quadrado da velocidade de cada molécula de gás supera os sinais positivos ou negativos. A raiz quadrada da soma de todos os quadrados dividida pelo número total de elementos é definida como a raiz quadrada média.

Calcular a raiz quadrada média geralmente é mais do que apenas um exercício matemático. Por exemplo, no caso de velocidades de moléculas de gás, pode-se mostrar que a raiz quadrada média é diretamente proporcional à raiz quadrada da temperatura das moléculas de gás.

Transcript

A raiz quadrada média ou a média quadrática são usadas quando o conjunto de dados tem valores positivos e negativos ou se os dados variam continuamente.

Para calcular a raiz quadrada média de um conjunto de dados, comece elevando ao quadrado todos os valores fornecidos. Em seguida, adicione esses valores quadrados e divida-os pelo número total de valores de dados para obter a média aritmética. A raiz quadrada desse valor é a raiz quadrada média dos dados.

É importante observar que a raiz quadrada média é sempre igual ou maior que a média aritmética dos valores dos dados.

Usando uma fórmula derivada, a raiz quadrada média pode ajudar a encontrar a tensão RMS em circuitos CA, onde a tensão alterna entre valores positivos e negativos.

Primeiro, descubra a tensão de pico do circuito CA e depois divida-a pela raiz quadrada de dois para obter o valor da tensão 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