USP, Probabilidade, P3-2019.2, Teste 8
08) Um motor elétrico fabricado por uma empresa apresenta duas falhas por ano em média quando funcionando continuamente. Sabe-se que uma variável aleatória com taxa de falhas constante é bem modelada por uma distribuição exponencial com parâmetro igual à taxa de falhas. A probabilidade do motor falhar durante o primeiro ano de operação e o tempo esperado de funcionamento em anos são, respectivamente:
A)
B)
C) .
D)
E) .
Passo 1
Eaí galera, tudo bem com vocês?
Nessa questão temos um motor elétrico cujo número de falhas é bem modelado por uma distribuição exponencial, com falhas por ano. O que a questão quer saber é a probabilidade do motor falhar no primeiro ano e o tempo esperado de funcionamento.
Antes de começar, bora dar uma revisada na distribuição exponencial.
A distribuição exponencial modela probabilidades que vão decaindo com o decorrer de alguma grandeza (geralmente é o tempo mesmo). A função de densidade de probabilidade dela vale:
Além disso, possui:
Ainda tem mais uma coisinha que é bom a gente saber, mas que também dá pra desenvolver a partir da função de densidade. É a função de distribuição acumulada (FDA), . Em V.A contínuas são as FDA’s que nos dão as probabilidades, e elas podem ser obtidas por integração de . Daí:
Massa! Agora que demos uma revisada, bora pra resolução em si.
Passo 2
Então, a probabilidade do motor falhar durante o primeiro ano é dada de forma direta pela FDA, ou seja:
Já para calcular o tempo esperado de funcionamento, precisamos simplesmente pegar o valor esperado de . Como temos uma distribuição exponencial, o valor esperado vale:
Daí:
Prontinho, galera! Depois da revisão até que saiu bem rapidinho.Espero que vocês tenham entendido, até a próxima 😊
Resposta
Letra D: