Durante uma aula de Física, uma turma realizou três medições independentes da aceleração da gravidade usando…
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 uma aula de Física, uma turma realizou três medições independentes da aceleração da gravidade usando um sensor digital. Em cada medição, a probabilidade de o valor obtido ficar dentro do intervalo de 9,5 m/s² a 10,5 m/s² é de 0,70. Considere como “sucesso” uma medição que esteja nesse intervalo e como “falha” uma medição que esteja fora dele. Com base nos dados do experimento, qual é a probabilidade de ocorrer pelo menos um sucesso nas três medições?
- A) 0,30³ = 0,027, ou 2,7%.
- B) 3 × 0,70 × 0,30² = 0,189, ou 18,9%.
- C) 0,70³ = 0,343, ou 34,3%.
- D) 1 − (1 − 0,70)³ = 1 − 0,30³ = 0,973, ou 97,3%.
- E) 1 − 0,70³ = 0,657, ou 65,7%.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Identifique o evento pedido. Queremos a probabilidade de ocorrer pelo menos um sucesso em três medições independentes, em que a chance de sucesso em cada uma é 0,70 e a de falha é 0,30.
- Use o evento complementar. 'Pelo menos um sucesso' é o oposto de 'nenhum sucesso', ou seja, de 'as três medições falham'. Assim, P(pelo menos um sucesso) = 1 − P(três falhas).
- Calcule a probabilidade de três falhas. Como as medições são independentes, multiplicamos as probabilidades: 0,30 × 0,30 × 0,30 = 0,30³ = 0,027.
- Calcule o resultado final. P(pelo menos um sucesso) = 1 − 0,027 = 0,973, ou 97,3%. Isso confirma a alternativa D, que escreve exatamente essa expressão: 1 − (1 − 0,70)³ = 1 − 0,30³ = 0,973.
- Verifique as demais alternativas. A alternativa A calcula apenas a probabilidade de três falhas, que é o complementar do evento pedido. A alternativa B calcula a probabilidade de exatamente um sucesso, e não de pelo menos um. A alternativa C calcula a probabilidade de três sucessos, ou seja, de todas as medições darem certo. A alternativa E aplica o complementar sobre a probabilidade de três sucessos, o que não corresponde ao evento pedido. Portanto, o gabarito oficial D está correto.
💡 Dica: Calcule a probabilidade complementar de não obter nenhuma medida dentro da tolerância.
Alternativa por alternativa
O aluno calculou a probabilidade de todas as medições falharem (0,30³) e marcou esse valor como se fosse a resposta. Ele não percebeu que o enunciado pede a chance de pelo menos um sucesso, que é o complementar de nenhum sucesso.
O aluno calculou a probabilidade de exatamente um sucesso (3 × 0,70 × 0,30²), usando a combinação de 3 escolhas. Ele leu 'pelo menos um' como 'exatamente um', ignorando que os casos com dois ou três sucessos também devem ser contados.
Por que engana: Confundir a probabilidade de sucesso em tentativas independentes, aplicando a fórmula errada para calcular a probabilidade total.
O aluno calculou a probabilidade de os três sucessos ocorrerem (0,70³), o que equivale a 'todas' as medições darem certo. Ele confundiu 'pelo menos um' com 'todos', e isso restringe o evento a um único caso.
O evento “pelo menos um sucesso” é o complementar do evento “nenhum sucesso”. A probabilidade de uma medição ser uma falha é 1 − 0,70 = 0,30. Como as três medições são independentes, a probabilidade de ocorrerem três falhas é 0,30³ = 0,027. Portanto, a probabilidade de pelo menos um sucesso é 1 − 0,027 = 0,973, ou 97,3%.
O aluno aplicou corretamente a ideia de complementar, mas sobre o evento errado: calculou 1 − 0,70³, que é a chance de não ocorrerem três sucessos. Ele não percebeu que o complementar de 'pelo menos um sucesso' é 'nenhum sucesso' (três falhas).
Raio-X da questão
probabilidade em experimentos
avaliacao
probabilidade em experimentos · queda livre
Revisar conceitos de probabilidade e eventos independentes.
Confundir a probabilidade de sucesso em tentativas independentes, aplicando a fórmula errada para calcular a probabilidade total.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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