Math Problem Statement

Foram realizadas cinco medidas da massa de um objeto. Os resultados foram:

73 g

81 g

62 g

83 g

65 g

a) Calcule a média , o desvio padrão da amostra Sx, e o desvio padrão da média ox para esse conjunto de medidas, sem arredondamentos .com todos os números fornecidos pela calculadora)

b) Escreva a medida com o arredondamento, no formato científico padrão ((<x>±bx) unid.), usando ox como incerteza. Não digite espaços.

Atenção:

  • Use vírgula como separador decimal.

  • Para escrever por exemplo, digite

  • Potências de 10 são escritas da seguinte forma:

1,78x10+6 = 1,78E6

-4,56E-8

Solution

Para resolver o problema, seguiremos as etapas abaixo.

a) Cálculo da média, do desvio padrão da amostra (SxS_x) e do desvio padrão da média (σx\sigma_x):

  1. Cálculo da média (xˉ\bar{x}):

    A média é calculada somando todas as medidas e dividindo pelo número de medidas: xˉ=73+81+62+83+655\bar{x} = \frac{73 + 81 + 62 + 83 + 65}{5}

  2. Cálculo do desvio padrão da amostra (SxS_x):

    O desvio padrão da amostra é dado por: Sx=i=1n(xixˉ)2n1S_x = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2}{n-1}} onde xix_i são as medições individuais, xˉ\bar{x} é a média e nn é o número de medições.

  3. Cálculo do desvio padrão da média (σx\sigma_x):

    O desvio padrão da média (σx\sigma_x) é dado por: σx=Sxn\sigma_x = \frac{S_x}{\sqrt{n}}

Agora, vamos realizar os cálculos.

Cálculos

  1. Média: xˉ=73+81+62+83+655=3645=72,8 g\bar{x} = \frac{73 + 81 + 62 + 83 + 65}{5} = \frac{364}{5} = 72,8 \text{ g}

  2. Desvio padrão da amostra (SxS_x): Primeiro, calculamos os desvios individuais:

    undefined
  3. Desvio padrão da média (σx\sigma_x): σx=Sx5=9,3459,342,2364,18 g\sigma_x = \frac{S_x}{\sqrt{5}} = \frac{9,34}{\sqrt{5}} \approx \frac{9,34}{2,236} \approx 4,18 \text{ g}

b) Escrever a medida no formato científico padrão

No formato (xˉ±σx) unid.(\bar{x} \pm \sigma_x) \text{ unid.}, temos:

(7,28±0,418)×101 g(7,28 \pm 0,418) \times 10^1 \text{ g} ou (7,28±0,42)×101 g(7,28 \pm 0,42) \times 10^1 \text{ g}

Resposta:

  • a) Média: 72,8 g72,8 \text{ g}, Desvio padrão da amostra: 9,34 g9,34 \text{ g}, Desvio padrão da média: 4,18 g4,18 \text{ g}.

  • b) Medida no formato científico: (7,28±0,42)×101 g(7,28 \pm 0,42) \times 10^1 \text{ g}.


Deseja mais detalhes ou tem alguma dúvida? Abaixo, algumas perguntas relacionadas:

  1. Como calcular a média para um conjunto maior de dados?
  2. O que é o desvio padrão e por que é importante?
  3. Como interpretar o desvio padrão em contextos científicos?
  4. Como o desvio padrão da média difere do desvio padrão da amostra?
  5. Como calcular a incerteza de uma medição experimental?
  6. Como arredondar corretamente para o formato científico?
  7. Qual a diferença entre desvio padrão e variância?
  8. Como lidar com outliers ao calcular médias e desvios?

Dica: Em medições experimentais, é crucial reportar a incerteza junto com os resultados para indicar a precisão das medições.

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