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Dichtefunktion stetiger Zufallsgrößen

Wir nähern uns dem Begriff der Dichtefunktion stetiger Zufallsgrößen mittels eines Anwendungsbeispiels.

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Erwartungswert von Zufallsgrößen

Da Zufallsgrößen oftmals sehr komplizierte mathematische Gebilde sind, sucht man nach zahlenmäßigen Kenngrößen, die über die Zufallsgröße Wesentliches aussagen und zugleich aus Beobachtungsdaten zumindest näherungsweise einfach zu bestimmen sind.
Eine derartige Kenngröße ist der Erwartungswert.

  • Es sei X eine endliche Zufallsgröße, die genau die Werte x i       ( m i t       i ∈ { 1 ;   2 ;   ... ;   n } ) annehmen kann, und zwar jeweils mit der Wahrscheinlichkeit P ( X = x i ) . Dann nennt man die folgende Kenngröße den Erwartungswert der Zufallsgröße X:
    E X = x 1 ⋅ P ( X = x 1 ) + x 2 ⋅ P ( X = x 2 ) + ... + x n ⋅ P ( X = x n )

Anmerkung: Für EX schreibt man auch E ( X ) ,       μ ( X ) ,       μ X       o d e r       μ .

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Trägheitsmomente

Bei einer geradlinigen Bewegung hängt die Änderung des Bewegungszustandes eines Körpers von der wirkenden Kraft und von der Masse des Körpers ab. Die analogen Größen bei der Rotation sind des Drehmoment und das Trägheitsmoment.

Das Trägheitsmoment gibt an, wie träge ein drehbar gelagerter Körper gegenüber der Änderung seines Bewegungszustandes ist.
Formelzeichen: J
Einheit: ein Kilogramm mal Quadratmeter ( 1   kg ⋅ m 2 )

Allgemein gilt für das Trägheitsmoment: J = ∑ i = 1 n m i ⋅ r i 2 oder J = ∫ r 2   d m

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