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Probabilidade experimental


A probabilidade é um campo fascinante da matemática que tenta estimar a probabilidade de eventos. Ela é utilizada em muitos campos, como jogos de azar, estatísticas, finanças, ciências e muito mais. No matemático do 10º ano, um conceito importante relacionado à probabilidade que aprendemos é a "probabilidade experimental." Este conceito é importante para entender a diferença entre a probabilidade teórica e o que acontece na vida real quando realizamos experimentos ou testes.

O que é probabilidade experimental?

A probabilidade experimental é a probabilidade calculada com base nos resultados de um experimento real. Diferentemente da probabilidade teórica, que é baseada em como os eventos são esperados ocorrer em teoria, a probabilidade experimental nos permite olhar para o que realmente acontece quando realizamos um teste.

Matematicamente, a probabilidade experimental é definida como:

Probabilidade Experimental = (Número de vezes que um evento ocorre) / (Número total de tentativas)

Isto significa: - "Número de ocorrências do evento" refere-se a quantas vezes você obteve o resultado que lhe interessa. - "Número total de tentativas" refere-se a quantas vezes você realizou o experimento ou atividade.

Um exemplo simples

Imagine que você lança um dado de seis lados 100 vezes. Você quer encontrar a probabilidade experimental de obter um 4. Você lança o dado e observa que 4 aparece 18 vezes.

Use a fórmula que acabamos de ver:

Probabilidade Experimental de lançar um 4 = 18 / 100 = 0,18

Neste exemplo, a probabilidade experimental de obter um 4 é 0,18, o que significa que a probabilidade de obter um 4 com base no seu experimento é 18%.

Exemplo de visualização: lançamento de moeda

Outro exemplo clássico de probabilidade experimental é o lançamento de moeda. Vamos tentar entendê-lo com a ajuda de uma visualização.

Cara Coroa

Suponha que você lance uma moeda 50 vezes. Em cenários reais, as pessoas em geral esperam que "cara" apareça cerca de metade das vezes e "coroa" na outra metade das vezes. Mas isso pode não ser sempre o caso. Suponha que o resultado do seu experimento seja 28 caras e 22 coroas.

Para encontrar a probabilidade experimental de obter caras, você aplica a fórmula:

Probabilidade Experimental de obter caras = 28 / 50 = 0,56

Da mesma forma, para encontrar a probabilidade experimental de coroas:

Probabilidade Experimental de obter coroas = 22 / 50 = 0,44

Isto significa que a probabilidade experimental com base no seu experimento é 56% para caras e 44% para coroas.

Relacionando probabilidade experimental à probabilidade teórica

Na probabilidade teórica, você esperaria que uma moeda justa tivesse uma probabilidade de 0,5 para caras e 0,5 para coroas porque ambos os resultados são igualmente prováveis. No entanto, a probabilidade experimental às vezes difere da probabilidade teórica devido ao acaso e ao número de tentativas.

A ideia principal é que, à medida que você aumenta o número de tentativas (ou experimentos), a probabilidade experimental se aproxima da probabilidade teórica. Isso é conhecido como a "lei dos grandes números."

Exemplo com dados

Vamos considerar o lançamento de um dado de seis faces. A probabilidade teórica de obter qualquer número (digamos, 3) é

Probabilidade (3) = 1/6 ≈ 0,166

Se você lança um dado 100 vezes em um experimento e obtém um 3 apenas 15 vezes, então a probabilidade experimental é:

Probabilidade Experimental (3) = 15 / 100 = 0,15

Aqui, as probabilidades experimental e teórica estão próximas. Se você continuar a lançar o dado e aumentar o número de tentativas para 1000, pode descobrir que a probabilidade experimental está se aproximando ainda mais de 0,166.

Compreensão através de mais exemplos visuais

Visualização do lançamento de dados

Vamos imaginar que dois dados de seis lados estão sendo lançados simultaneamente, e você está interessado na probabilidade de a soma ser 7. Abaixo está uma ilustração simplificada dos totais possíveis ao lançar dois dados:

2 3 4 7 8 9 12

Suponha que neste experimento você lance dois dados 200 vezes, e 30 vezes você descubra que a soma é igual a 7.

Probabilidade Experimental (soma de 7) = 30 / 200 = 0,15

Portanto, neste experimento, a probabilidade de obter a soma de 7 é 0,15 (que é 15%).

Fatores que afetam a probabilidade experimental

  • Resultados reais obtidos do experimento.
  • O número de testes ou experimentos realizados.
  • Variáveis aleatórias que afetam os resultados experimentais.
  • Precisão das técnicas de medição e observação.

Quanto mais testes você realiza, mais confiável é a probabilidade experimental. Este conceito destaca a importância de realizar o número adequado de experimentos para alcançar um resultado confiável.

Conclusão

Em suma, a probabilidade experimental nos ajuda a entender com que frequência um evento ocorrerá quando testado no mundo real. Ela fornece uma perspectiva prática sobre os conceitos teóricos ao lidar com os resultados reais dos testes e experimentos realizados. À medida que você experimenta e realiza mais experimentos, a diferença entre os resultados esperados e observados diminui, dando-lhe insights mais profundos sobre o sempre fascinante mundo da probabilidade.


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