Folhas preenchidas com anotações de um antigo observatório amador revelam que um pêndulo simples foi mantido…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Folhas preenchidas com anotações de um antigo observatório amador revelam que um pêndulo simples foi mantido em oscilação livre por diversos dias. Ao analisar 50 valores registrados para o período de oscilação, os responsáveis calcularam um valor médio Tmed = 2,00 s e um desvio padrão s = 0,02 s. Com base nessa amostragem, estimou-se que cerca de 68% das medições caem no intervalo de Tmed ± s. Considere o texto-base e estime quantas das 120 próximas medidas do período do pêndulo ficarão entre 1,98 s e 2,02 s.
- A) 60 medidas
- B) 82 medidas
- C) 41 medidas
- D) 68 medidas
- E) 114 medidas
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O enunciado informa que cerca de 68% das medições caem no intervalo Tmed ± s. Como Tmed = 2,00 s e s = 0,02 s, o intervalo é de 1,98 s a 2,02 s, que é exatamente o intervalo pedido, então a proporção de 68% se aplica diretamente às próximas medidas.
- Os dados de 50 medições passadas servem apenas para estimar a proporção, por isso não entram diretamente no cálculo da previsão.
- Para estimar quantas das 120 próximas medidas cairão nesse intervalo, calcula-se 68% de 120: 0,68 × 120 = 81,6, que arredondado para o inteiro mais próximo é 82.
- Portanto, a alternativa correta é a B (82 medidas), e o gabarito oficial está correto.
- A alternativa A (60) está errada porque corresponde a cerca de 50% de 120, proporção que não é a dada no texto. A alternativa C (41) está errada porque é a metade de 82, como se apenas um lado da distribuição fosse considerado. A alternativa D (68) está errada porque repete o percentual 68 como se fosse uma quantidade de medidas, sem aplicá-lo às 120 medidas. A alternativa E (114) está errada porque é 95% de 120, valor associado a cerca de dois desvios padrão e não a um desvio padrão.
💡 Dica: Use a regra empírica para estimar a quantidade dentro do intervalo.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente supôs que metade das medidas cai no intervalo, sem relacionar a porcentagem de 68% dada no texto. Assim, calculou 50% de 120.
68% de 120 é 0,68×120 = 81,6, arredondando para 82 medições conforme a regra empírica para distribuição normal.
O aluno provavelmente calculou apenas metade de 68% de 120, como se considerasse somente um dos lados da média. Assim, obteve 41 em vez de 82.
O aluno provavelmente tomou o número 68 (o percentual) diretamente como a quantidade de medidas, sem multiplicá-lo pelo total de 120. Isso é uma leitura equivocada do dado.
Por que engana: Confundir o percentual de 68% com outro valor da regra empírica ou calcular errado a proporção das medidas.
O aluno provavelmente confundiu a regra de 68% para Tmed ± s com a de cerca de 95% para Tmed ± 2s, calculando 95% de 120 = 114.
Raio-X da questão
desvio padrão e distribuição normal
avaliacao
média e desvio padrão · distribuição normal
Estude desvio padrão e regra empírica (68-95-99,7%) para distribuição normal.
Confundir o percentual de 68% com outro valor da regra empírica ou calcular errado a proporção das medidas.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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