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Matemática3ª sérieBNCC EM13MAT312Difícil⏱ medio

De acordo com levantamento de um parque industrial, 18% das peças cerâmicas apresentam alguma fratura ao…

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

De acordo com levantamento de um parque industrial, 18% das peças cerâmicas apresentam alguma fratura ao chegarem ao estoque. Para investigar essa perda, engenheiros realizaram testes de queda: em amostras de 200 peças, soltaram cada uma de alturas de 0,3 m, 0,6 m, 0,9 m e 1,2 m sobre uma base de aço. Os resultados mostraram fraturas em 4% das amostras na altura de 0,3 m, 12% em 0,6 m, 25% em 0,9 m e 40% em 1,2 m. No transporte real, cada peça é submetida a duas quedas independentes da mesma altura antes de chegar ao estoque. Com base nos dados, determine a maior altura de queda que garante probabilidade de pelo menos 80% de uma peça resistir às duas quedas.

  1. A) Nenhuma das alturas testadas
  2. B) Altura de 0,6 m
  3. C) Altura de 1,2 m
  4. D) Altura de 0,9 m
  5. E) Altura de 0,3 m

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

  1. Identifique o que a questao pede. Queremos a maior altura em que a chance de a peca resistir as duas quedas independentes seja de pelo menos 80%. Os 18% do levantamento geral do estoque nao sao necessarios para resolver, pois a questao fornece a taxa de fratura para cada altura de teste. Passo 2: Para cada altura, a probabilidade de fratura em uma queda e p, e a de resistir a uma queda e 1 - p. Como as duas quedas sao independentes, a probabilidade de resistir as duas e (1 - p) elevado a 2. Passo 3: Calcule para 0,3 m: p = 0,04, logo resistir a uma queda vale 0,96 e resistir a duas vale 0,96 ao quadrado = 0,9216, ou 92,16%, que e maior que 80%. Passo 4: Calcule para 0,6 m: p = 0,12, resistir a uma queda vale 0,88 e a duas vale 0,88 ao quadrado = 0,7744, ou 77,44%, abaixo de 80%. Passo 5: Calcule para 0,9 m: p = 0,25, resistir a uma queda vale 0,75 e a duas vale 0,5625, ou 56,25%. Passo 6: Calcule para 1,2 m: p = 0,40, resistir a uma queda vale 0,60 e a duas vale 0,36, ou 36%. Passo 7: Apenas 0,3 m atende a condicao de pelo menos 80%, e como as alturas maiores falham, ela e a maior altura que garante o criterio. Conclusao: a alternativa correta e a E, em concordancia com o gabarito oficial. Por que as outras estao erradas: A esta errada porque a altura de 0,3 m atende a condicao; B esta errada porque 0,6 m fornece 77,44%, abaixo de 80%; C esta errada porque 1,2 m fornece apenas 36%; D esta errada porque 0,9 m fornece 56,25%.

💡 Dica: Calcule a probabilidade de resistir a duas quedas e compare com 80%.

Alternativa por alternativa

A Erradaerro: Interpretação

O aluno provavelmente usou a taxa de 18% do levantamento geral como se fosse a taxa de fratura de cada queda, obtendo 0,82 ao quadrado = 0,6724, abaixo de 80%, e concluiu que nenhuma altura serve. Ele tambem ignorou os dados de cada altura.

B Erradaerro: Procedimental

O aluno calculou corretamente que 0,6 m dá 88% de sobrevivencia em uma queda, mas esqueceu de elevar ao quadrado para as duas quedas independentes, comparando 0,88 com 0,80 e aceitando a altura.

C Erradaerro: Interpretação

O aluno escolheu a maior altura testada sem verificar a condicao de probabilidade, confundindo maior altura com a altura que atende ao criterio. A chance de resistir a duas quedas de 1,2 m e apenas 36%.

D Erradaerro: Conceituala que mais engana

O aluno provavelmente tomou os 25% de fratura em 0,9 m como se fossem a chance de sobrevivencia ou arredondou 0,75 como suficiente, sem elevar ao quadrado para as duas quedas, que resultam em 56,25%.

Por que engana: Confundir probabilidade de fratura com probabilidade de resistência ou não elevar ao quadrado a probabilidade de resistir a duas quedas.

E Correta

Em 0,3 m, a probabilidade de resistir a duas quedas é (1 - 0,04)^2 = 0,9216, acima de 0,8.

Raio-X da questão

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

probabilidade de eventos independentes

📌 Objetivo

avaliacao

🧱 Pré-requisitos

probabilidade básica · eventos independentes

📚 Reveja

estude probabilidade de eventos independentes e cálculo de probabilidades compostas

⚠️ Erro mais comum

Confundir probabilidade de fratura com probabilidade de resistência ou não elevar ao quadrado a probabilidade de resistir a duas quedas.

🤝 Socioemocional

tomada_decisao

🏫 Contexto

cotidiano

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