O que é a distribuição normal
A distribuição normal, ou curva de Gauss, descreve medidas que se concentram em torno de um valor central e ficam cada vez mais raras à medida que se afastam dele, de forma simétrica. Peso de produtos embalados, erros de medição e muitas notas de provas padronizadas seguem esse formato de sino. Ela é definida por apenas dois números:
- média (μ): o centro da curva, onde fica o pico;
- desvio padrão (σ): a largura da curva. Quanto maior, mais espalhados os valores.
Esta calculadora trabalha direto nas unidades do seu problema (gramas, pontos, centímetros) e responde a perguntas como "qual a chance de ficar abaixo de tanto?" ou "a partir de qual valor estão os 5% maiores?". Se você quer só o escore z de um valor ou padronizar uma lista, acalculadora de escore z é mais direta.
Fórmulas
z = (x − μ) ÷ σ
P(X ≤ a) = Φ(za) · P(X ≥ a) = 1 − Φ(za) · P(a ≤ X ≤ b) = Φ(zb) − Φ(za)
Φ é a área acumulada da normal padrão (média 0, desvio 1), o mesmo número das tabelas dos livros. Para o caminho inverso, de uma probabilidade para um valor:
x = μ + z × σ, com z = Φ⁻¹(probabilidade)
A altura da curva em cada ponto é a densidade, usada para desenhar o sino:
f(x) = e−z²/2 ÷ (σ × √(2π))
Exemplo: pacotes de café de 500 g
Uma máquina enche pacotes com média de 500 g e desvio padrão de 5 g. Supondo que o peso siga uma normal:
- Pacotes com menos de 490 g: z = (490 − 500) ÷ 5 = −2, e Φ(−2) ≈ 0,02275. Cerca de2,275%, ou 1 pacote em 44.
- Pacotes entre 495 g e 505 g: z vai de −1 a 1, e a área é Φ(1) − Φ(−1) ≈68,27%.
- Peso que só 5% dos pacotes superam: z = Φ⁻¹(0,95) ≈ 1,6449, então x = 500 + 1,6449 × 5 ≈508,22 g.
Regra 68-95-99,7
| Faixa | Probabilidade | No exemplo do café |
|---|---|---|
| μ ± 1σ | 68,27% | 495 g a 505 g |
| μ ± 2σ | 95,45% | 490 g a 510 g |
| μ ± 3σ | 99,73% | 485 g a 515 g |
O resultado de cada cálculo traz essa tabela já com a sua média e o seu desvio, para você ter uma noção rápida do que é comum e do que é raro.
Valores críticos mais usados
| Área central | z | Uso comum |
|---|---|---|
| 90% | 1,6449 | intervalos de confiança de 90% |
| 95% | 1,9600 | pesquisas e intervalos de confiança de 95% |
| 99% | 2,5758 | controle de qualidade mais rigoroso |
Para montar o intervalo de uma média a partir de uma amostra, use acalculadora de intervalo de confiança. Se ainda não tem o desvio padrão dos seus dados, calcule-o antes na calculadora de desvio padrão.
A distribuição normal é um modelo. Antes de confiar nas probabilidades, verifique se os dados são aproximadamente simétricos e sem caudas longas. Rendas, preços de imóveis e tempos de espera, por exemplo, costumam ser assimétricos.