Durante um teste de calibração, um fotodetector térmico instalado em um laboratório de instrumentação…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Resolver e elaborar problemas que envolvem o cálculo de probabilidade de eventos em experimentos aleatórios sucessivos.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante um teste de calibração, um fotodetector térmico instalado em um laboratório de instrumentação registrou que, em cada minuto, a probabilidade de produzir um falso pulso, independentemente do que ocorre nos demais minutos, é de 0,15. Uma equipe acompanha o detector durante cinco minutos consecutivos e considera como ocorrência um intervalo em que haja pelo menos um falso pulso. Com base nessas informações, qual é a probabilidade de ocorrer pelo menos um falso pulso durante os cinco minutos de acompanhamento?
- A) A probabilidade é 0,15^5, aproximadamente 0,000076.
- B) A probabilidade é 0,85^5, aproximadamente 0,444.
- C) A probabilidade é 1 - (1 - 0,15)^5 = 1 - 0,85^5, aproximadamente 0,556.
- D) A probabilidade é 5 · 0,15 = 0,750.
- E) A probabilidade é 1 - e^(-0,75), aproximadamente 0,528.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Cada minuto é um ensaio independente com probabilidade de falso pulso p = 0,15, logo a chance de não ocorrer falso pulso em um minuto é 1 - 0,15 = 0,85. Passo 2: Para que não ocorra nenhum falso pulso nos cinco minutos, os cinco minutos devem ser todos sem pulso. Como os minutos são independentes, essa probabilidade é 0,85^5 = 0,4437, aproximadamente 0,444. Passo 3: O evento pedido, pelo menos um falso pulso, é o complementar de nenhum falso pulso. Logo P = 1 - 0,85^5 = 1 - 0,4437 = 0,5563, aproximadamente 0,556. Passo 4: Por isso a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial. Passo 5: A alternativa A está errada, pois 0,15^5 é a probabilidade de haver falso pulso em todos os cinco minutos, e não em pelo menos um. Passo 6: A alternativa B está errada, pois 0,85^5 é a probabilidade de não haver nenhum falso pulso, que é o evento complementar do pedido. Passo 7: A alternativa D está errada, pois somar as probabilidades de cada minuto conta de forma repetida os casos em que há mais de um pulso e não resulta em probabilidade válida para o evento. Passo 8: A alternativa E está errada, pois 1 - e^(-0,75) é uma aproximação pelo modelo de Poisson, que não é o modelo exato para cinco minutos independentes com probabilidade fixa por minuto.
💡 Dica: Calcule a probabilidade complementar de não ocorrer nenhum falso pulso.
Alternativa por alternativa
Confunde pelo menos um falso pulso com falso pulso em todos os minutos, multiplicando as probabilidades de ocorrência em cada um dos cinco minutos.
Por que engana: Confundir a soma das probabilidades com a probabilidade de pelo menos um evento ocorrer, aplicando incorretamente a fórmula da probabilidade.
Calcula a probabilidade de não haver nenhum falso pulso e a apresenta como se fosse a de haver pelo menos um, não aplicando o complementar.
Para calcular a probabilidade de pelo menos um falso pulso, determina-se primeiro a probabilidade do evento complementar: não ocorrer falso pulso em nenhum dos cinco minutos. Em cada minuto, essa probabilidade é 1 - 0,15 = 0,85. Como os eventos são independentes, a probabilidade de não ocorrer falso pulso nos cinco minutos é 0,85^5. Portanto, a probabilidade procurada é 1 - 0,85^5, aproximadamente 0,556, ou 55,6%.
Soma as probabilidades de cada minuto, o que ignora a sobreposição de eventos e produz um valor maior que 1 para casos com vários pulsos.
Usa a distribuição de Poisson com média 0,75 como se fosse o modelo exato, sem perceber que o problema é binomial com cinco ensaios independentes.
Raio-X da questão
probabilidade de eventos independentes
avaliacao
probabilidade de eventos independentes · lei de Bernoulli
Revisar a lei de Bernoulli e cálculo de probabilidades.
Confundir a soma das probabilidades com a probabilidade de pelo menos um evento ocorrer, aplicando incorretamente a fórmula da probabilidade.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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