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Lista de Questões de Provas - Probabilidade e Estatística - 2AP, Exercícios de Estatística

Lista de Exercícios de estatística

Tipologia: Exercícios

2019

Compartilhado em 17/11/2019

isadoratavares8
isadoratavares8 🇧🇷

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CC265 PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA
PROF. JOHNY LIRA
Lista de Questões de Provas 2AP
1) Uma máquina foi regulada para fabricar placas de 5 mm de espessura média. A distribuição da
espessura pode ser bem representada por uma distribuição Normal. Iniciada a produção, foi
escolhida uma amostra de tamanho n=10, que forneceu as medidas de espessura listadas abaixo.
No vel de significância de 1%, pode-se afirmar que a regulagem da quina foi satisfatória?
Resolva esta questão por meio de um teste de hipótese. Em seguida, resolva-a por meio de um
intervalo de confiança.
5,1 4,8 5,0 4,7 4,8 5,0 4,5 4,9 4,8 5,2
2) O DER-CE deseja consultar a população de Fortaleza para determinar que proporção dos
motoristas desta cidade concordou com a redução do limite de velocidade da Av. Washington
Soares de 80km/h para 60km/h. Quantos motoristas deverão ser entrevistados se os engenheiros
do DER-CE quiserem estar no mínimo 99% confiantes de que a proporção da amostra esteja a uma
distância máxima de 5% da proporção verdadeira?
3) Um estudo de acidentes de trânsito analisou 100 vítimas fatais selecionadas aleatoriamente, dentre
as quais 33 eram pedestres.
a) Com os dados amostrais, construa um intervalo de confiança de 90% para a proporção de
vítimas fatais pedestres;
b) Utilizando os dados amostrais como estudo piloto, determine o tamanho da amostra
necessário para estimar a proporção populacional de vítimas fatais pedestres. Admita um grau
de confiança de 98%, com um erro de estimativa inferior a 1%.
4) Na pesquisa de intenção de voto para prefeito de Fortaleza (2012), realizada na véspera do dia das
eleições do turno pelo IBOPE, foram entrevistados 805 eleitores, tendo os candidatos Elmano,
Roberto Cláudio, Moroni e Heitor Ferrer, respectivamente, 26%, 22%, 17%, e 14% das declarações
de voto. Qual a maior margem de erro possível nesta pesquisa, adotando-se um grau de confiança
de 95%? Quais as margens de erro na estimativa intervalar da proporção de votos de cada
candidato, assumindo que a proporção populacional está em torno dos percentuais encontrados
nesta amostra? Constatado que o resultado do 1º. turno da eleição realizada no dia 08/10/12
apresentou percentuais significativamente diferentes dos amostrados, que argumentos o presidente
do IBOPE poderia ter apresentado para justificar tal fato?
5) Em pesquisa (fictícia) realizada com 500 habitantes de Fortaleza, 380 se mostraram contrários à
privatização de concessionárias de serviços públicos.
a) Construa um IC bilateral para a proporção de fortalezenses que são desfavoráveis à
privatização dessas empresas, com grau de confiança de 99%;
b) Qual deveria ser o tamanho da amostra para que se estivesse confiante que o erro de
estimativa não excedesse 4%?
c) Com que grau de confiança se poderia dizer que a proporção populacional está entre 0,76
0,037?
6) Sabe-se que o consumo mensal “per capita” de um determinado produto pode ser bem aproximado
por uma distribuição Normal, com desvio padrão 2 kg. A diretoria de uma empresa que fabrica esse
produto resolveu que retiraria o produto da linha de produção se a média de consumo “per capita”
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

CC2 65 – PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA

PROF. JOHNY LIRA

Lista de Questões de Provas – 2AP

  1. Uma máquina foi regulada para fabricar placas de 5 mm de espessura média. A distribuição da espessura pode ser bem representada por uma distribuição Normal. Iniciada a produção, foi escolhida uma amostra de tamanho n=10, que forneceu as medidas de espessura listadas abaixo. No nível de significância de 1%, pode-se afirmar que a regulagem da máquina foi satisfatória? Resolva esta questão por meio de um teste de hipótese. Em seguida, resolva-a por meio de um intervalo de confiança. 5,1 4,8 5,0 4,7 4,8 5,0 4,5 4,9 4,8 5,
  2. O DER-CE deseja consultar a população de Fortaleza para determinar que proporção dos motoristas desta cidade concordou com a redução do limite de velocidade da Av. Washington Soares de 80km/h para 60km/h. Quantos motoristas deverão ser entrevistados se os engenheiros do DER-CE quiserem estar no mínimo 99% confiantes de que a proporção da amostra esteja a uma distância máxima de 5% da proporção verdadeira?
  3. Um estudo de acidentes de trânsito analisou 100 vítimas fatais selecionadas aleatoriamente, dentre as quais 33 eram pedestres. a) Com os dados amostrais, construa um intervalo de confiança de 90% para a proporção de vítimas fatais pedestres; b) Utilizando os dados amostrais como estudo piloto, determine o tamanho da amostra necessário para estimar a proporção populacional de vítimas fatais pedestres. Admita um grau de confiança de 98%, com um erro de estimativa inferior a 1%.
  4. Na pesquisa de intenção de voto para prefeito de Fortaleza (2012), realizada na véspera do dia das eleições do 1º turno pelo IBOPE, foram entrevistados 805 eleitores, tendo os candidatos Elmano, Roberto Cláudio, Moroni e Heitor Ferrer, respectivamente, 26%, 22%, 17%, e 14% das declarações de voto. Qual a maior margem de erro possível nesta pesquisa, adotando-se um grau de confiança de 95%? Quais as margens de erro na estimativa intervalar da proporção de votos de cada candidato, assumindo que a proporção populacional está em torno dos percentuais encontrados nesta amostra? Constatado que o resultado do 1º. turno da eleição realizada no dia 08/10/ apresentou percentuais significativamente diferentes dos amostrados, que argumentos o presidente do IBOPE poderia ter apresentado para justificar tal fato?
  5. Em pesquisa (fictícia) realizada com 500 habitantes de Fortaleza, 380 se mostraram contrários à privatização de concessionárias de serviços públicos. a) Construa um IC bilateral para a proporção de fortalezenses que são desfavoráveis à privatização dessas empresas, com grau de confiança de 99%; b) Qual deveria ser o tamanho da amostra para que se estivesse confiante que o erro de estimativa não excedesse 4%? c) Com que grau de confiança se poderia dizer que a proporção populacional está entre 0,76  0,037?
  6. Sabe-se que o consumo mensal “per capita” de um determinado produto pode ser bem aproximado por uma distribuição Normal, com desvio padrão 2 kg. A diretoria de uma empresa que fabrica esse produto resolveu que retiraria o produto da linha de produção se a média de consumo “per capita”

fosse menor que 8 kg. Foi realizada uma pesquisa de mercado, tomando-se uma amostra de 25 consumidores e verificou-se que o consumo mensal dos indivíduos pesquisados totalizava 180 kg. a) construa um intervalo unilateral, com grau de confiança de 96% e, com base na amostra pesquisada, determine qual a decisão a ser tomada pela diretoria da empresa. b) se a diretoria tivesse fixado um grau de confiança de 99%, a decisão do item a seria a mesma?

  1. A tensão de ruptura de um certo tipo de cabo de aço pode ser bem aproximada por uma distribuição Normal (=15 ; ^2 =9). Um novo processo é experimentado para fabricar o cabo e uma amostra de 9 peças de comprimento padrão resultou em um valor médio de ruptura de 18. Defina um intervalo de confiança para a tensão de ruptura média dos cabos produzidos pelo novo processo, com nível de confiança de 95% (assuma que este processo novo não vai alterar a homogeneidade dos cabos produzidos). Você aceitaria a alegação de que o novo processo não elevou a tensão de ruptura média dos cabos produzidos na fábrica? Por quê?
  2. Um ensaio das tensões de ruptura de 6 cabos de aço produzidos por uma indústria mostrou que a tensão média de ruptura é de 7.850 kgf/cm^2 e que o desvio padrão é de 145 kgf/cm^2. É possível aceitar a afirmação do fabricante que diz que a tensão média é no mínimo de 8.000 kgf/cm^2 , no nível de significância de 2,5%? Suponha normalidade da população.
  3. No passado, certo grupo de máquinas acusou tempo médio entre reparos de 200 horas de operação. Os operários do departamento acabam de completar um programa de treinamento que enfatizou a manutenção preventiva da maquinaria. Os 15 defeitos que se seguiram apresentaram um tempo intermediário médio de 210 horas, com desvio padrão de 11 horas. Isto constitui evidência de que o tempo médio entre falhas tenha aumentado, com um nível de significância de 2,5%?
  4. O gerente do controle aéreo do aeroporto de São Paulo está interessado em conhecer o tempo que as 300 aeronaves 737 das companhias aéreas brasileiras necessitam para aterrissar, medindo este tempo entre o instante que o piloto inicia a operação de descida e o instante que o avião abandona a pista de aterrissagem. Se o tempo de aterrissagem médio em uma amostra aleatória de 33 aviões pesquisados foi de 21 minutos com desvio padrão igual a 4,5 minutos, você recomendaria uma programação de aterrissagem de aeronaves que assumisse um tempo médio de 25 minutos, com grau de confiança de 99%?
  5. O tempo médio de permanência dos automóveis no estacionamento interno de um shopping center foi analisado para se verificar possíveis diferenças no comportamento dos clientes entre os dias de sexta-feira e sábado. As estatísticas observadas nas duas amostras coletadas estão indicadas no quadro abaixo. Com 90% de confiança, qual seria sua conclusão? Estatística n Média (min.) Desvio Padrão (min.) Sexta 626 41,4 27, Sábado 999 35,8 38,
  6. Em um estudo de análise da eficácia de uma lombada eletrônica, foram observados 24 veículos passando por uma via local na seção onde foi instalado o equipamento de detecção de velocidade. A velocidade média de aproximação desses veículos observada à montante do equipamento foi igual a 47,9 km/h, com desvio padrão de 3,4 km/h. Exatamente sobre a lombada eletrônica, a velocidade média observada foi de 26,7 km/h (desvio padrão de 5,0 km/h). Enquanto que numa seção localizada 50m à jusante do equipamento a velocidade média foi de 43,2 km/h (desvio padrão de 5,6 km/h).

variável “fração graúda de agregados”, representada pelo percentual de grãos retidos na peneira No

Teor Asfáltico (%) 6,0 6,5 6,3 5,5 6,8 5,4 5,8 5, Fração Graúda (%) 54,8 57,5 58,8 48,9 65,1 51,9 54,8 57, a) faça um diagrama de dispersão e analise a correlação linear entre as duas variáveis; b) calibre o modelo e teste sua significância ao nível de 5%; c) caso você considere este modelo adequado, estime o teor de asfalto para um determinado agregado com fração graúda de 60%.

  1. Apresenta-se, a seguir, uma relação de dados sócio-econômicos do Município de Fortaleza, por zonas de análise de tráfego, extraídos da pesquisa domiciliar realizada em 1977 para o PDTU/FOR
  • Plano Diretor de Transportes Urbanos de Fortaleza. Deseja-se testar alguns modelos de regressão linear que estimem o “número de deslocamentos gerados em cada zona” (variável dependente), com base nas variáveis “número de domicílios”, “empregos ofertados” e “veículos privados registrados” por zona. Para tanto, siga os passos seguintes e responda: a) com base no grau de correlação entre as variáveis, selecione a variável independente que melhor pode descrever o comportamento da variável dependente; b) determine uma relação linear entre estas variáveis (y = a + bx), estimando os coeficientes a e b , assim como calculando o seu coeficiente de determinação; c) qual o total estimado de deslocamentos originados numa zona que apresente 3.452 domicílios, 12.534 empregos e 1.544 veículos? d) quais as restrições inerentes à utilização deste modelo de regressão simples para fazer estimativas acerca do número de deslocamentos realizados em cada zona? e) caso você fosse desenvolver um modelo de regressão múltipla com duas variáveis independentes, quais você escolheria? Descreva em detalhes o processo de seleção do melhor modelo. Zona Número de Empregos Veículos Deslocamentos Domicílios Ofertados Privados Observados 1 2.178 8.656 685 26. 2 1.758 2.236 24 4. 3 2.324 6.397 1.066 23. 4 11.474 10.579 1.642 39. 5 28.086 24.091 3.619 85.
  1. Uma das atribuições da Agência Reguladora do Ceará (Arce) é realizar fiscalizações a partir de reclamações dos usuários. Durante o primeiro semestre de 2013, a Agência recebeu dezenas de reclamações acerca de atrasos nos horários de partida dos ônibus em um determinado terminal, para uma linha específica. A Arce decidiu contratá-lo para avaliar esta hipótese, pois caso ela seja verdadeira, a agência punirá as empresas que servem a linha se a proporção de viagens com atraso for maior do que 20%. Foram observadas 150 viagens, das quais 39 apresentaram atraso. a) (1,0) Qual a probabilidade de se obter 39 ou mais viagens com atraso em 150, dado que a proporção de viagens com atraso na população é de 0,20? Explicite as premissas da sua análise b) (1,0) Você sugeriria a ARCE intervir e punir as empresas que operam a linha, no nível de 5% de significância? Explique. Explicite as premissas da sua análise. c) (1,0) De acordo com a conclusão do item b, que tipo de erro você pode estar cometendo: o do tipo I ou do tipo II? Justifique. Como o resultado do item a pode lhe ajudar a avaliar o risco de você estar cometendo este erro? Justifique.
  1. Suponha que você foi contratado para avaliar se a velocidade média de percurso dos ônibus em um trecho da Avenida Bezerra de Menezes em dia útil é diferente daquela em final de semana, no horário de 08:00 às 09:30. Para verificar esta hipótese, sua equipe coletou uma amostra numa quarta-feira e outra amostra num sábado, no horário de interesse. Segue na tabela abaixo um resumo dos dados coletados, que são reais, coletados por uma equipe desta disciplina para realização do TP4. Amostra N Média (km/h) Mediana (km/h) Desvio Padrão (km/h) Quarta-feira 54 27,2 25,8 6, Sábado 54 29,7 28,3 7, a) (2,0) Utilize um teste de hipótese com nível de significância de 5% para realizar a sua análise. Explicite as hipóteses nula e alternativa, o resultado do teste e a conclusão da sua análise. Explicite as premissas. b) (1,0) De acordo com a conclusão do item a, que tipo de erro você pode estar cometendo: o do tipo I ou do tipo II? Justifique. Como o valor-p do teste pode lhe ajudar a avaliar o risco de você estar cometendo este erro? Justifique. c) (1,0) Outra forma de realizar a análise exigida na questão é por meio de intervalo de confiança. Utilize esta ferramenta e compare os resultados com aqueles encontrados com o teste de hipótese do item a. Explicite as premissas.
  2. (3,0) Parques de geração de energia eólica não podem ser construídos muito próximos às cidades devido às leis que regulam o nível de ruído. Um parque eólico típico produz em média aproximadamente 56 dB (decibéis) a 70m de distância, ruído este um pouco mais suave do que a voz humana (70 dB) (Kokoska, 2013). Suponha que se queira construir um parque eólico próximo a uma comunidade costeira do litoral cearense. Na tabela abaixo seguem observações obtidas de um parque eólico com as mesmas características daquele que se pretende construir (Kokoska, 2013). Distância (km) 0,03 0,16 0,25 0,39 0,82 0,52 0,66 0,82 1,31 1, Ruído (dB) 75 110 73 52 58 77 56 57 28 4 a) (1,5) Faça uma análise de correlação, que deve incluir um gráfico de dispersão e um teste para verificar se a correlação entre as duas variáveis é significativa. Explicite as premissas. b) (1,5) Faça uma análise de regressão e interprete os resultados dos coeficientes. Explicite as premissas.
  3. Você foi contratado para avaliar a necessidade de se instalar um semáforo de pedestres numa travessia de um via urbana. O semáforo será instalado se pelo menos um dos dois seguintes critérios for atendido: (1) a proporção de pedestres com velocidade de travessia abaixo de 4,0 km/h for maior que 10%; (2) velocidade média dos pedestres for menor do que 5,5 km/h. Você foi ao local e coletou a velocidade de travessia de 100 pedestres, obtendo média de 5,0 km/h e variância de 0,7 km^2 /h^2. A tabela de frequência relativa da amostra encontra-se abaixo. Vel. (km/h) Frequência 2,5 - 3,0 1 3,0 - 3,5 3 3,5 - 4,0 7 4,0 - 4,5 16 4,5 - 5,0 24 5,0 - 5,5 16

f. (1,0) O órgão rodoviário afirma que, se a velocidade média naquela localidade for maior do que 65 km/h ou o desvio padrão for superior a 5 km/h, irá implantar um equipamento de fiscalização eletrônica. Descreva e implemente um método de análise para esta tomada de decisão. Qual a sua recomendação? g. (1,0) Suponha que o equipamento foi instalado e uma nova amostra de velocidades (n=30) foi coletada, resultando em uma velocidade média de 64,5 km/h e desvio padrão de 6,5 km/h. Você diria que esta redução na velocidade média amostral gera evidências suficientes para afirmar que o equipamento de fato reduziu a velocidade média dos veículos que passam nessa seção da via?

  1. (3,0) Ao se despejar grandes quantidades de petróleo num reservatório, ocorre formação e liberação de gases poluentes (hidrocarbonetos) na atmosfera, resultante da diferença de temperatura entre o petróleo e o reservatório. Com o intuito de verificar se a emissão de poluentes pode ser estimada pela temperatura do petróleo, para um determinado reservatório que mantém a temperatura constante, coletou-se uma amostra de 10 observações da quantidade de hidrocarboneto emitida (em gramas) pelo despejo e da temperatura do petróleo (em graus Celsius). Os dados estão dispostos abaixo. Hidrocarboneto (gramas) 33 32 22 34 34 34 36 23 37 33 Temperatura (C) 13 16 6 17 16 16 15 2 16 17 a. (1,0) Para atingir o objetivo proposto, indique qual é a variável dependente e a variável independente (explicativa) na análise da relação entre os dois fenômenos. b. (1,0) Faça uma análise de correlação entre as duas variáveis, que deve ser embasada em um gráfico de dispersão e na estimação do coeficiente de correlação linear. c. (1,0) Faça uma análise de regressão linear, que deve incluir a obtenção do modelo Y=b0+b1X, bem como o seu coeficiente de determinação (R2). Como você interpreta os valores dos coeficientes b0, b1 e R² obtidos para expressar a relação entre os dois fenômenos em análise?