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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA GRADUAÇÃO EM ANÁLISE E DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DISCIPLINA: ESTATÍSTICA PROFª.: ADRIANA MARIA BALENA TOSTES EDUARDO FERREIRA TRINDADE TRABALHO DA DISCIPLINA (AVA2) CALCULANDO A PROBABILIDADE NITERÓI 2022 2 Trabalho da disciplina – AVA 2 (Transcrição do enunciado) Esta atividade tem o objetivo de utilizar as premissas e axiomas de probabilidade para análise de situações de cunho prático, compreendendo as aplicações das distribuições de probabilidades no escopo da inferência estatística. A unidade de medida da densidade da intensidade de luz é denominada lux, sendo que um lux corresponde a um watt por metro quadrado (1 lux = 1 W/m2). A intensidade da luz segue distribuição de Poisson com taxa média (λ) igual a 0,5 partículas por segundo, e que emitida por uma fonte fotovoltaica é sensibilizada ao ser atingida por 3 ou mais partículas. Considerando o contexto apresentado, calcule o que se pede a seguir: 1. Quantas partículas a fonte fotovoltaica emite em média a cada 2 segundos? 2. Calcule a probabilidade de a fonte fotovoltaica emitir menos de 3 partículas em 2 segundos. 3. Calcule a probabilidade de uma placa, exposta por 2 segundos à frente da fonte fotovoltaica, ficar sensibilizada. 4. Se 5 placas são colocadas, uma após outra, durante 2 segundos cada uma em frente à fonte, qual a probabilidade de somente uma delas ser sensibilizada? Para realizar esta atividade, observe os seguintes procedimentos: 1. Elaborar capa com dados institucionais (Curso, Disciplina e nome do aluno). 2. O conteúdo deve ser apresentado em até 2 páginas, enviado em formato doc. ou docx. 3. Como se trata de um trabalho acadêmico deve conter fontes de pesquisa de acordo com a ABNT. 1 1 Enunciado da segunda avaliação disponível em: https://uva.instructure.com/courses/25679/pages/enunciado-da-avaliacao-2?module_item_id=294690 acessado em: 01/04/2022. https://uva.instructure.com/courses/25679/pages/enunciado-da-avaliacao-2?module_item_id=294690 3 CALCULANDO A PROBABILIDADE Considerando o contexto apresentado pelo anunciado, em que a taxa média (λ) é de 0,5 partículas por segundo e que cada fonte fotovoltaica é sensibilizada ao ser atingida por 3 partículas ou mais, chegamos aos cálculos apresentados a seguir. As fórmulas da distribuição de Poisson utilizadas foram: Para o cálculo do valor esperado: 𝜇 = 𝜆 ∙ 𝑡 Para o cálculo das probabilidades: 𝑃(𝑋 = 𝑥) = 𝑒−𝜇 ∙ 𝜇𝑥 𝑥! 1. Se 𝜇 = 0,5 ∙ 2 Então, 𝜇 = 𝟏 2. Se 𝑥 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑚𝑖𝑡𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑚 2 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠. 𝑒 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐸𝑢𝑙𝑒𝑟 ≅ 2,7182. 𝜇 = 1. Então, 𝑃(𝑋 = 0) = 2,7182−1 ∙ 10 0! = 0,3678 1 = 0,3678 𝑃(𝑋 = 1) = 2,7182−1 ∙ 11 1! = 0,3678 1 = 0,3678 𝑃(𝑋 = 2) = 2,7182−1 ∙ 12 2! = 0,3678 2 = 0,1839 4 Sendo assim, temos: 𝑃(𝑋 < 3) = 𝑃(𝑋 = 0) + 𝑃(𝑋 = 1) + 𝑃(𝑋 = 2) = 0,3678 + 0,3678 + 0,1839 = 𝟎, 𝟗𝟏𝟗𝟓 𝒐𝒖 𝟗𝟏, 𝟗𝟓% 3. Se 𝑃(𝑋 ≥ 3) = 1 − 𝑃(𝑋 = 0) − 𝑃(𝑋 = 1) − 𝑃(𝑋 = 2) Então, 1 − 0,3678 − 0,3678 − 0,1839 = 𝟎, 𝟎𝟖𝟎𝟓 𝒐𝒖 𝟖, 𝟎𝟓% 4. Para a resolução desta questão foi utilizado o modelo de distribuição Binomial, e não mais o de Poisson. A fórmula utilizada para o cálculo da distribuição Binomial é 𝑃(𝑋 = 𝑥) = 𝑛! 𝑥! (𝑛 − 𝑥)! ∙ 𝑝𝑥 ∙ 𝑞𝑛−𝑥 Neste caso, 𝑥 = 𝑝𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 ú𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑛 = 5 𝑝 = 0,0805 𝑞 = 1 − 𝑝 = 1 − 0,0805 = 0,9195 Temos então, 𝑃(𝑋 = 1) = 5! 1! (5 − 1)! ∙ 0,08051 ∙ 0,91955−1 = 120 1 ∙ 24 ∙ 0,0805 ∙ 0,7148 = 5 ∙ 0,0805 ∙ 0,7148 = 𝟎, 𝟐𝟖𝟕𝟕 𝒐𝒖 𝟐𝟖, 𝟕𝟕% 5 Referências: TOSTES, Adriana. Estatística. Rio de Janeiro: UVA, 2021. Ebook, unidade 1. Disponível em: https://uva.instructure.com/courses/25679/modules/items/311000. Acesso em: 01 abr. 2022. https://uva.instructure.com/courses/25679/modules/items/311000 TRABALHO DA DISCIPLINA (AVA2)
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