Este documento presenta una serie de ejercicios estadísticos que involucran el cálculo de intervalos de confianza para la media a partir de datos muestrales. Se proporcionan los resultados de varias mediciones y muestras aleatorias sobre diversos temas como alturas, tiempo de vida de baterías, porosidad de concreto, peso de clavos, fuerza de ruptura de fibras y más. Se pide determinar intervalos de confianza del 95%, 99% y en algunos casos del 90% o 98% para comparar las medias poblacional
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Este documento presenta una serie de ejercicios estadísticos que involucran el cálculo de intervalos de confianza para la media a partir de datos muestrales. Se proporcionan los resultados de varias mediciones y muestras aleatorias sobre diversos temas como alturas, tiempo de vida de baterías, porosidad de concreto, peso de clavos, fuerza de ruptura de fibras y más. Se pide determinar intervalos de confianza del 95%, 99% y en algunos casos del 90% o 98% para comparar las medias poblacional
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REPBLICA BOLIVARIAMA DE VENEZUELA
MINISTERIO P.P. PARA LA EDUCACIN SUPERIOR
UNIVERSIDAD ALONSO DE OJEDA FACULTAD DE INGENIERA CTEDRA: ESTADSTICA II CIUDAD OJEDA ESTADO ZULIA
UNIDAD I. ESTIMACIN DE INTERVALOS EJERCICIOS PROPUESTOS FACILITADOR ING. NILSSON VILLA C.I.V. 190.!0 CIUDAD OJEDA" MARZO #01# UNIDAD I. ESTIMACIN DE INTERVALOS I PARTE. E$%&'('()* P&)+,%*-)* 1. Los mtodos de interpolacin se utilizan para calcular alturas superiores al nivel del mar para ubicaciones donde las mediciones directas no estn disponibles. En un artculo, se evala un mtodo de interpolacin para un polinomio de segundo orden que tiene como objetivo calcular las alturas de mediciones !" #"istema de posicionamiento global$. En una muestra de %& ubicaciones, los errores del mtodo tienen en promedio ',( cms, con desviacin estndar de &,( cm. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media del error de este mtodo. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +(- para la media del error de este mtodo. .. En una muestra aleatoria de 1// bateras producidas por cierto mtodo, el promedio del tiempo de vida *ue de 1,/ 0oras 1 la desviacin estndar de ., 0oras. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media del tiempo de vida de las bateras producidas por dic0o mtodo. b. )etermine un intervalo de con*ianza de ++- para la media del tiempo de vida de las bateras producidas por dic0o mtodo. '. En una muestra aleatoria de ,' especmenes de concreto, la media de porosidad #en -$ *ue de .1,2 1 la desviacin estndar de '... a. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la media de la porosidad de los especmenes de este tipo de concreto. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media de la porosidad de los especmenes de este tipo de concreto. &. En una muestra de (/ clavos con costo de diez centavos, el peso promedio era de 1,,2 g. 1 la desviacin estndar era de /,1 gramos. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media del peso de este tipo de clavo. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +(- para la media del peso de este tipo de clavo. ,. 3na etapa en la *abricacin de cierta abrazadera de metal implica per*orar cuatro 0uecos. En una muestra de 1,/ abrazaderas, el promedio del tiempo necesario para completar dic0a etapa era de %. segundos 1 la desviacin estndar de 1/ segundos. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media del tiempo necesario para completar la etapa. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la media del tiempo necesario para completar la etapa. 2. 3n proveedor vende *ibras sintticas a una compa4a de manu*actura. "e selecciona una muestra aleatoria simple de (1 *ibras de un envo. El promedio de la *uerza de ruptura de stas es de .+ lb 1 la desviacin estndar de + lb. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media de la *uerza de ruptura de todas las *ibras del envo. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la media de la *uerza de ruptura de todas las *ibras del envo. %. 3n artculo presenta los anlisis qumicos del agua que se escurre de aserraderos en la 5olumbia 6ritnica. 7nclu1e seis mediciones de p8 para seis muestras de agua9 ,.+, ,./, 2.,, ,.2, ,.+, 2.,. "uponiendo que stas sean una muestra aleatoria de agua de una poblacin apro:imadamente normal, encuentre un intervalo de con*ianza de +,- para la media del p8. (. 3n artculo describe una medida para la sombra del azulejo de mrmol en el cual la cantidad de luz re*lejada por ste se mide en una escala de /;..,. 3n azulejo per*ectamente negro no re*leja luz alguna 1 mide /, 1 un azulejo per*ectamente blanco medira ..,. "e midi una muestra de nueve azulejos <ezza !erla, con los siguientes resultados9 ./& ./2 ./. ./% ./' ./2 ./' ./2 ./, a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la media de la sombra del azulejo de <ezza !erla. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la media de la sombra del azulejo de <ezza !erla. +. 3na qumica 0izo oc0o mediciones independientes del punto de *usin del tungsteno. =btuvo una media muestral de '&1/,1&>5 1 una desviacin estndar muestral de 1/1(>5. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para el punto de *usin del tungsteno. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +(- para el punto de *usin del tungsteno. 1/. "e 0acen siete mediciones independientes del dimetro de un pistn, las mediciones #en pulgadas$ son ',.'2? ',..'? ',.&.? ',.&&? ',..(? ',.,'? ',.,'. a. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para el dimetro de un pistn. b. )etermine un intervalo de con*ianza de ++- para el dimetro de un pistn. 11. "e toman cinco mediciones de la clasi*icacin de octano para un tipo especial de gasolina. Los resultados #en -$ son (%,/? (2,/? (2,,? ((,/? (,,'. Encuentre un intervalo de con*ianza de ++- para la media de la clasi*icacin de octano de media para este tipo de gasolina. 1.. 3n modelo de trans*erencia de calor de un cilindro sumergido en un lquido predice que el coe*iciente de trans*erencia de calor del cilindro es constante en razones mu1 bajas de circulacin de *luido. "e toma una muestra de diez mediciones. Los resultados, en @Am . B, son9 1'.% 1../ 1'.1 1&.1 1'.1 1&.1 1&.& 1... 11.+ 11.( a. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para coe*iciente de trans*erencia de calor del cilindro. b. )etermine un intervalo de con*ianza de +(- para coe*iciente de trans*erencia de calor del cilindro. 1'. "e estn comparando los puntos de *usin de dos aleaciones. "e *usionaron ', ejemplares de la aleacin 1. La temperatura promedio de *usin *ue de ,1%./>C 1 la desviacin estndar de ..&>C. se *usionaron &% ejemplares de la aleacin .. La temperatura promedio *ue de ,1/.1>C 1 la desviacin estndar *ue de ..1>C. )etermine un intervalo de con*ianza de ++- para la di*erencia entre los puntos de *usin. 1&. En un e:perimento para determinar el e*ecto de la temperatura en la tasa de deposicin del tungsteno sobre placas de silicio, se procesaron 2& placas a &//>5 1 se procesaron (( placas a &.,>5. La tasa de deposicin promedio para las placas procesadas a &//>5 *ue de 1(&/ DAmin, con una desviacin de .&& DAmin. Las placas procesadoras a &.,>5 promedian .&%, DAmin, con una desviacin estndar de %2/ DAmin. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la di*erencia entre las medias de las tasas de deposicin. 1,. 3n articulo presentan datos de las caractersticas del transito de cruceros en <adras, 7ndia. En un crucero espec*ico, la rapidez promedio para una muestra de '+ automviles era de .2.,/ BmA0 con una desviacin estndar de ..'% BmA0. La rapidez promedio para una muestra de 1&. motocicletas era de '%.1& BmA0m con una desviacin estndar de '.22 BmA0. )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la di*erencia entre las medias de la rapidez de las motocicletas 1 de los automviles. 12. "e realizo un anlisis de tensin en muestras aleatorias de uniones pegadas con resina epo:dica de dos clases de madera. 3na muestra aleatoria de 1./ uniones de la clase E tuvo una media de tensin de corte de 1.,/ psi 1 una desviacin estndar de ',/ psi, 1 una muestra aleatoria de +/ uniones de la clase 6 tuvo una media de tensin de corte de 1&// psi 1 una desviacin estndar de .,/ psi. Encuentre un intervalo de con*ianza de +(- para la di*erencia en las medias de la tensin de corte de las dos clases. 1%. 3n ingeniero elctrico desea comparar las medias de los tiempos de vida de dos tipos de transistores en una aplicacin que implica un desarrollo a alta temperatura. "e prob una muestra de 2/ transistores del tipo E 1 se encontr que tena una media de tiempos de vida de 1(.% 0oras 1 desviacin estndar de 12( 0oras. "e prob una muestra de 1(/ transistores del tipo 6 1 se encontr que tenia una media de tiempos de vida de 12,( 0oras 1 desviacin estndar de .., 0oras. )etermine un intervalo de con*ianza de +,- para la di*erencia entre las medias de los tiempos de vida de los dos tipos de transistores. 1(. "e midi cinco veces el contenido de carbono #en partes por milln$ para cada una de las dos placas de silicio di*erentes. Las mediciones *ueron9 !laca E9 1.1/ 1.1, 1.12 1.1/ 1.1& !laca 69 1../ 1.1( 1.12 1.1( 1.1, )etermine un intervalo de con*ianza de ++- para la di*erencia en contenido de carbono entre las dos placas. 1+. 3n mdico genetista est estudiando la *recuencia de cierta mutacin gentica en 0ombres de di*erentes edades. !ara diez 0ombres de ./;.+ a4os, la media del nmero de secuencias mutantes por Fg de E)G era &%.. 1 la desviacin estndar 1,.1. !ara 1. 0ombres de 2/;2+ a4os, la media era de 1/+., 1 la desviacin estndar '1... )etermine un intervalo de con*ianza de ++- para la di*erencia en la media de la *recuencia mutante entre 0ombres de ./;.+ a4os 1 otros de 2/;2+. ./. "e probaron algunas muestras de carbn de cada una de dos minas, 1 se midi la capacidad calor*ica #en Hilocaloras por libra$ para cada muestra. Los resultados *ueron9 <ina 19 &12% &.2( &1,+ &.(, &..+ &'(2 &1/' <ina .9 '+.& '+(( &/+2 &/.2 &.', &1%( )etermine un intervalo de con*ianza de +/- para la di*erencia en la capacidad calor*ica entre carbn de la mina 1 1 carbn de la mina ..
.1. La *uerza de ruptura de palos de 0ocHe1 de dos compuestos de gra*ito;Bevlar di*erentes producen los siguientes resultados #en neItons$9 5omp. E9 &(%.' &&&., &2%.% &,2.' &&+.% &,+.. &%(.+ &21., &%%.. 5omp. 69 &((., ,/1.. &%,.' &2%.. &2.., &++.% &%/./ &2+., &(1., &(,.. ,/+.' &%+.' &%(.' &+1., )etermine un intervalo de con*ianza de +(- para la di*erencia entre las medias de la *uerza de ruptura de palos de 0ocHe1 0ec0os de los dos materiales. ... !ara el caso del ejercicio %, determine un intervalo con un nivel de con*ianza +,- para la varianza en el p8 de las muestras de agua. .'. !ara el caso del ejercicio (, determine un intervalo de con*ianza de +/- para la varianza en la sombra del azulejo de <ezza !erla .&. !ara el caso de ejercicio +, determine un intervalo de con*ianza de ++- para la varianza en el punto del tungsteno. .,. !ara el caso de ejercicio 1/, determine un intervalo de con*ianza de +,- para la varianza en el dimetro de un pistn. .2. !ara el caso del ejercicio 11, determine un intervalo de con*ianza de +/- para la varianza en la clasi*icacin de octano de este tipo de gasolina. .%. !ara el caso del ejercicio 1., determine un intervalo de con*ianza de +,- para la varianza en el coe*iciente de trans*erencia de calor del cilindro. .(. !ara el caso del ejercicio 1(, determine un intervalo de con*ianza del +/- para la razn de las dos varianzas en contenido de carbono entre las dos placas. .+. !ara el caso del ejercicio 1+, determine un intervalo de con*ianza del +(- para la razn de las dos varianzas en la *recuencia mutante entre 0ombres de ./;.+ a4os 1 otros de 2/;2+. '/. !ara el caso del ejercicio ./, determine un intervalo de con*ianza del +/- para la razn de las dos varianzas en la capacidad calor*ica entre carbn de la mina 1 1 carbn de la mina . '1. !ara el caso del ejercicio .1, determine un intervalo de con*ianza del +/- para la razn de las dos varianzas la *uerza de ruptura de palos de 0ocHe1 0ec0os de los dos materiales. '.. 3n artculo describe las mediciones de las concentraciones de amonio #mgAl$ para gran nmero de pozos en 7oIa. Estas incluan '&+ pozos aluviales 1 1&' pozos cuaternarios. Las concentraciones en los pozos aluviales promediaban /,.% con desviacin estndar /,& 1 los pozos cuaternarios promediaban 1,2. con desviacin estndar de 1,%. )etermine intervalo con un nivel de con*ianza de +,- para la di*erencia en las medias poblacionales de las concentraciones de los pozos aluviales 1 los cuaternarios. ''. 3n bilogo molecular est estudiando la e*icacia de una enzima especial para dirigir cierta secuencia de nucletidos del E)G. )ivide en dos partes las muestras, una con las enzimas 1 deja la otra parte sin tratar. )espus analiza utilizando una reaccin en cadena para contar el nmero de *ragmentos de E)G que contiene la secuencia. Los resultados son los siguientes9 Enzima !resente .. 12 11 1& 1. '/ Enzima Eusente &' '& 12 .% 1/ &/ a. )etermine un intervalo de con*ianza del +/- para la razn de las dos varianzas poblacionales. b. )etermine un intervalo de con*ianza para la varianza poblacional de la JEnzima !resenteK. 3se un LM.-. '&. 3n investigador desea calcular un intervalo de con*ianza de +,- para la media poblacional con base en una muestra de tama4o .+. El promedio de la muestra del estudio esta representada por (,,% con una varianza muestral de 1',.. R%.%&%/'(0* B(12()3&4.('0* @EL!=LE, N. O <OEN", N. #.//%$.P&)101(2(505 6 E*-057*-('0 +0&0 (/3%/(%&70 6 '(0/'(0*. =ctava Edicin. !earson. <:ico. <7LP=G, "usan 1 ENG=L), Qesse. #.//&$. P&)101(2(505%* 6 E*-057*-('0 <craI;8ill 7nteramericana. 5uarta Edicin. <:ico.