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Matemática para estudo

"Um processo de fabricação de perfil apresenta, em média uma falha a cada 200 metros. Assumindo que e­³=20, qual a probabilidade de ocorrer 2 falhas a cada 600 metros?"

Professor Gerson R.
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Caro Ricardo, boa tarde!

Entendendo o Problema

O problema nos diz que um processo de fabricação apresenta, em média, uma falha a cada 200 metros. Queremos saber a probabilidade de ocorrerem 2 falhas em 600 metros.

A Distribuição de Poisson

Para calcular essa probabilidade, usamos a distribuição de Poisson, cuja fórmula é:

Onde:

  • é a probabilidade de ocorrerem exatamente eventos (falhas, no nosso caso).
  • é a média de ocorrências no intervalo observado
  •  é a base dos logaritmos naturais, aproximadamente igual a 2,71828.
  • é o fatorial de .

Aplicando o Valor de =20

Foi fornecido que =20, o que implica que            . Isso ocorre devido à propriedade dos expoentes negativos, que invertem a base do expoente.

Calculando a Probabilidade

  1. Determinar :

    • A taxa média é de 1 falha a cada 200 metros, então para 600 metros, =600/200.
  2. Aplicar na Fórmula:

    • Queremos encontrar a probabilidade de ocorrerem falhas em 600 metros.
    • Substituimos , , e utilizamos que na fórmula de Poisson:

                                                 

  1. Realizar os Cálculos:

    • Calculamos .
    • Calculamos o fatorial de 2, 2!=2×1=2.
    • Substituindo os valores encontrados: 

                   

Conclusão

A probabilidade de ocorrerem 2 falhas em 600 metros é de 22,5%.

Esse cálculo foi elaborado aplicando-se a distribuição de Poisson, com a consideração especial de  , uma consequência direta do valor fornecido de .

Bons estudos!

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Professora Julia T.
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A probabilidade de ocorrerem 2 falhas em 600 metros é de 22,5%.

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Professor Diego L.
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Respondeu há 10 meses
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Para resolver esse problema, podemos modelar a ocorrência de falhas como um processo de Poisson, onde a média de falhas por unidade de comprimento é conhecida. Dado que a média é uma falha a cada 200 metros, podemos calcular a média de falhas em 600 metros e usar a distribuição de Poisson para encontrar a probabilidade de ocorrer exatamente duas falhas nesse intervalo. 1. Calculamos a média de falhas em 600 metros: \[ \text{Média de falhas em 600 metros} = \frac{600}{200} \times 1 = 3 \] 2. Usamos a fórmula da distribuição de Poisson para encontrar a probabilidade de exatamente duas falhas em 600 metros: \[ P(X = k) = \frac{e^{-\lambda} \times \lambda^k}{k!} \] onde \( \lambda \) é a média de falhas em 600 metros (3 neste caso) e \( k \) é o número de falhas desejado (2 neste caso). \[ P(X = 2) = \frac{e^{-3} \times 3^2}{2!} \] Calculando o valor numérico: \[ P(X = 2) = \frac{e^{-3} \times 9}{2} \approx \frac{0.0498 \times 9}{2} \approx \frac{0.4482}{2} \approx 0.2241 \] Portanto, a probabilidade de ocorrer exatamente duas falhas a cada 600 metros é aproximadamente 0,2241, ou 22,41%.

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