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Dados ilustrativos: Em um protótipo de sistema de segurança eletromecânico, dois sensores independentes são…

Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva

Habilidade BNCC EM13MAT312

Resolver e elaborar problemas que envolvem o cálculo de probabilidade de eventos em experimentos aleatórios sucessivos.

Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).

Questão

Dados ilustrativos: Em um protótipo de sistema de segurança eletromecânico, dois sensores independentes são dispostos em série para evitar falhas. Cada sensor foi submetido a testes de confiabilidade que mostraram probabilidade de funcionamento de 98% em condições normais. O sistema só opera corretamente se ambos os sensores estiverem ativos simultaneamente. Caso qualquer um falhe, o mecanismo de segurança não é acionado. Essas medições foram repetidas diversas vezes, confirmando a independência estatística entre as falhas de cada sensor. Com base no texto-base, determine a probabilidade de operação bem-sucedida do sistema de segurança.

  1. A) 0,0392
  2. B) 0,9996
  3. C) 1,9600
  4. D) 0,98
  5. E) 0,9604

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique o tipo de associação. Os dois sensores estão em série e o sistema só funciona se ambos estiverem ativos ao mesmo tempo, ou seja, a operação exige a ocorrência simultânea de dois eventos. Passo 2: Confirme a independência. O enunciado afirma que as falhas de cada sensor são estatisticamente independentes, então a probabilidade de os dois eventos ocorrerem juntos é o produto das probabilidades individuais. Passo 3: Calcule. Cada sensor tem probabilidade 0,98 de funcionar, logo P(sistema operar) = 0,98 * 0,98 = 0,9604. Passo 4: Compare com o gabarito. Resolvendo por conta própria, chegamos a 0,9604, que corresponde à alternativa E, coincidindo com o gabarito oficial. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A alternativa A (0,0392) é 2 * 0,98 * 0,02, a probabilidade de exatamente um sensor falhar, que não é o que se pede. A alternativa B (0,9996) é 1 - 0,02 * 0,02, a probabilidade de pelo menos um sensor funcionar, o que vale para sistemas em paralelo e não para este sistema em série. A alternativa C (1,9600) é a soma 0,98 + 0,98, e probabilidades não podem ser somadas dessa forma nem ultrapassar 1. A alternativa D (0,98) considera apenas um dos sensores e ignora o segundo, que também precisa estar ativo.

💡 Dica: Multiplique as probabilidades dos sensores para obter a probabilidade conjunta.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Conceitual

Calculou a probabilidade de exatamente um sensor falhar (2 * 0,98 * 0,02) e não a de ambos funcionarem, como se o sistema operasse com um único sensor ativo.

B Erradaerro: Conceituala que mais engana

Tratou o arranjo como se fosse em paralelo, calculando 1 menos a probabilidade de ambos falharem (1 - 0,02 * 0,02), o que corresponde a um sistema redundante e não a um sistema em série.

Por que engana: Confundir probabilidade de falha com probabilidade de funcionamento ou somar probabilidades em vez de multiplicar.

C Erradaerro: Procedimental

Somou as probabilidades dos dois sensores (0,98 + 0,98) em vez de multiplicá-las, resultando em um valor maior que 1, impossível para uma probabilidade.

D Erradaerro: Interpretação

Considerou apenas a confiabilidade de um sensor, ignorando que o segundo sensor também precisa estar ativo simultaneamente para o sistema operar.

E Correta

Probabilidade do sistema em série é 0,98 x 0,98 = 0,9604, pois ambos devem funcionar.

Raio-X da questão

Dificuldade Média
Bloom Entender
Leitura medio
Discriminação medio
Peso pedagógico medio
Autonomia do enunciado completo
Cobertura da habilidade unica
🧪 Simulado🩺 Diagnóstico🧮 Exige cálculo🏠 Cotidiano🔗 Interdisciplinar⭐ Representativa✍️ calculativa🧩 progressao
🎯 Conceito central

probabilidade de eventos independentes

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

probabilidade básica · independência estatística

📚 Reveja

Estude cálculo de probabilidades de eventos independentes e multiplicação de probabilidades.

⚠️ Erro mais comum

Confundir probabilidade de falha com probabilidade de funcionamento ou somar probabilidades em vez de multiplicar.

🌎 Tema transversal

ciencia_tecnologia

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cientifico

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