massa <- 125
volume <- 50
densidade <- massa / volume
densidadeLista de Exercícios – Aula 1: Introdução ao RStudio, operações matemáticas, objetos e vetores
Orientações gerais
Esta lista tem como objetivo reforçar os conteúdos estudados na Aula 1, com foco em:
- reconhecimento do ambiente RStudio;
- execução e salvamento de scripts;
- definição de pasta de trabalho;
- operações matemáticas no R;
- uso correto de parênteses em expressões matemáticas;
- criação de variáveis/objetos;
- construção de vetores;
- aplicação inicial em contextos de Estatística e Ciência dos Dados.
Instruções:
- Resolva os exercícios no RStudio.
- Sempre que solicitado, escreva o código utilizado.
- Interprete os resultados com frases curtas e objetivas.
- Salve seu script em uma pasta organizada.
- Sempre que possível, use comentários no código para identificar o que está sendo feito.
Exercício 1 – Conhecendo o RStudio
Responda às questões abaixo com base no ambiente do RStudio.
Questões
Qual é a função da aba Console?
Qual é a função da aba Script?
Para que serve a aba Environment?
Em qual aba você costuma visualizar gráficos, arquivos e ajuda de funções?
Explique com suas palavras a diferença entre escrever um código e executar um código no RStudio.
Por que, em uma disciplina de Estatística e Ciência dos Dados, é mais adequado trabalhar principalmente no Script do que apenas no Console?
Exercício 2 – Atalhos, execução e salvamento de comandos
Responda:
Qual atalho pode ser usado para executar uma linha de código no RStudio?
Qual atalho pode ser usado para salvar um script?
O que acontece se você escrever um comando no Script, mas não o executar?
Qual é a vantagem de escrever códigos no Script em vez de digitar tudo diretamente no Console?
Por que salvar um script é importante quando se trabalha com análises de dados?
Em sua opinião, o que pode acontecer se um aluno executar vários comandos, mas não salvar o arquivo do script?
Exercício 3 – Organização da pasta de trabalho no RStudio
Nesta disciplina, a organização dos arquivos será fundamental.
Parte prática
- Crie, em seu computador pessoal, uma pasta chamada
EST128. - Abra o RStudio.
- Defina a pasta
EST128como pasta de trabalho. - Execute o comando necessário para verificar se a pasta de trabalho foi definida corretamente.
- Crie um script simples contendo:
- seu nome;
- o nome da disciplina;
- a data de hoje.
- Salve esse script dentro da pasta
EST128com o nomeatividade_1_EST128.R.
Questões
Qual comando permite verificar a pasta de trabalho atual?
Qual comando pode ser usado para definir a pasta de trabalho?
Qual é a importância de manter os arquivos de uma disciplina organizados em uma pasta específica?
Qual é a vantagem de salvar o script em vez de apenas executar comandos no Console?
Escreva, com suas palavras, o caminho da pasta onde seu arquivo foi salvo.
Exercício 4 – Operações matemáticas básicas no R
Sem usar objetos neste primeiro momento, implemente no R as expressões abaixo.
Questões
Soma entre 128 e 347.
Diferença entre 950 e 478.
Produto entre 36 e 14.
Quociente entre 875 e 25.
Potência de base 7 e expoente 3.
Raiz quadrada de 625.
Logaritmo natural de 250.
A expressão:
\[ \frac{72 + 18}{3} \]
- A expressão:
\[ \frac{150 - 35}{4 + 1} \]
- A expressão:
\[ \sqrt{49} + 3^2 \]
Solicitação
Escreva o código em R e registre os resultados obtidos.
Exercício 5 – Expressões matemáticas com uso obrigatório de parênteses
Neste exercício, o objetivo é perceber como o uso de parênteses altera ou organiza o cálculo em R.
Implemente em R as seguintes expressões.
Questões
\[ \frac{(15 + 5)\cdot 2}{4} \]
\[ \frac{45 - (12 + 3)}{5} \]
\[ \frac{(3^2 + 4^2)}{2} \]
\[ \sqrt{(64 + 36)} \]
\[ \frac{(120/5) + (36/6)}{2} \]
\[ \frac{[(18 - 3)\cdot (5 + 1)]}{3} \]
\[ \frac{(2 + 3)^3}{5} \]
\[ \frac{\sqrt{144} + (8 \cdot 3)}{6} \]
Exercício 6 – Fórmulas aplicadas em diferentes áreas
Implemente, em R, as fórmulas abaixo, assumindo os valores indicados.
(a) Química – Densidade
\[ d = \frac{m}{V} \]
Considere: - (m = 125) g - (V = 50) cm³
(b) Estatística – Média aritmética de quatro observações
\[ \bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + x_3 + x_4}{4} \]
Considere: - (x_1 = 7.5) - (x_2 = 8.0) - (x_3 = 6.5) - (x_4 = 9.0)
(c) Estatística – Variância amostral simplificada de três valores
Use a expressão:
\[ s^2 = \frac{(x_1-\bar{x})^2 + (x_2-\bar{x})^2 + (x_3-\bar{x})^2}{3-1} \]
Considere: - (x_1 = 5) - (x_2 = 8) - (x_3 = 11)
(d) Nutrição – Índice de Massa Corporal
\[ IMC = \frac{\text{peso}}{\text{altura}^2} \]
Considere: - peso = 72.4 kg - altura = 1.68 m
(e) Nutrição – Relação cintura-quadril
\[ RCQ = \frac{\text{cintura}}{\text{quadril}} \]
Considere: - cintura = 84 cm - quadril = 102 cm
(f) Biologia – Crescimento populacional simples
\[ N_f = N_0 + r \cdot t \]
Considere: - (N_0 = 120) - (r = 8) - (t = 6)
(g) Engenharia Metalúrgica – Rendimento metálico
\[ R = \frac{m_{\text{obtida}}}{m_{\text{inicial}}} \cdot 100 \]
Considere: - massa obtida = 845 kg - massa inicial = 920 kg
(h) Engenharia de Controle e Automação – Erro de controle
\[ e = r - y \]
Considere: - referência (r = 50) - saída observada (y = 46.7)
Solicitações
- Escreva o código em R para cada situação.
- Apresente o resultado de cada cálculo.
Exercício 7 – Fórmulas mais complexas para explorar operações matemáticas
Implemente em R as fórmulas abaixo. Neste exercício, o uso correto de parênteses é indispensável.
(a) Estatística – Padronização de um valor
\[ z = \frac{x - \mu}{\sigma} \]
Considere: - (x = 78) - (= 65) - (= 8)
(b) Estatística – Coeficiente de variação
\[ CV = \frac{s}{\bar{x}} \cdot 100 \]
Considere: - (s = 12.5) - ({x} = 58.2)
(c) Química – Concentração comum
\[ C = \frac{m}{V} \]
Considere: - (m = 18) - (V = 0.75)
(d) Biologia – Taxa percentual de crescimento
\[ T = \frac{N_f - N_0}{N_0} \cdot 100 \]
Considere: - (N_f = 185) - (N_0 = 140)
(e) Nutrição – Gasto energético total
\[ GET = TMB \cdot FA \]
Considere: - (TMB = 1450) - (FA = 1.55)
(f) Engenharia Metalúrgica – Teor de recuperação
\[ Rec = \frac{m_c \cdot t_c}{m_a \cdot t_a} \cdot 100 \]
Considere: - (m_c = 350) - (t_c = 0.62) - (m_a = 500) - (t_a = 0.48)
(g) Engenharia de Controle e Automação – Sinal de controle proporcional
\[ u = K_p \cdot (r - y) \]
Considere: - (K_p = 2.5) - (r = 40) - (y = 34.8)
(h) Engenharia de Controle e Automação – Índice quadrático do erro para três instantes
\[ J = e_1^2 + e_2^2 + e_3^2 \]
Considere: - (e_1 = 1.2) - (e_2 = -0.8) - (e_3 = 0.5)
Exercício 8 – Reescrevendo as fórmulas com objetos
Agora, reescreva as fórmulas dos Exercícios 6 e 7 utilizando objetos.
Solicitações
Para cada uma das situações escolhidas:
- Crie objetos para armazenar os valores fornecidos.
- Reescreva a fórmula em R usando os objetos criados.
- Armazene o resultado final também em um objeto.
- Imprima o resultado no Console.
Exemplo de estrutura esperada
Exercício 9 – Variáveis ou objetos: criação e classificação
Crie, no R, variáveis para armazenar as seguintes informações de um estudante de Estatística e Ciência dos Dados:
- Nome: “Carlos”
- Idade: 21
- Curso: “Estatística e Ciência dos Dados”
- CRA: 8.4
- Bolsista: TRUE
- Horas_estudo_semana: 18
Questões
Escreva o código para criar essas variáveis.
Exiba o conteúdo de cada variável no Console.
Identifique quais variáveis são numéricas, textuais e lógicas.
Explique com suas palavras o que é um objeto no R.
Crie uma nova variável chamada
carga_totalsomandoHoras_estudo_semanacom 6 horas extras de monitoria.
Exercício 10 – Regras de nomeação de variáveis
Analise os nomes de variáveis abaixo e classifique cada um como válido ou inválido no R.
- idade
- 2nota
- media_final
- nome do aluno
- Peso
- altura.cm
- if
- total%
- dados2026
- _valor
- taxa.recuperacao
- nota-final
Questões
Indique quais são válidos.
Indique quais são inválidos.
Para cada nome inválido, proponha uma versão corrigida.
Explique por que a escolha de bons nomes de variáveis ajuda na organização de um script.
Exercício 11 – Sensibilidade a maiúsculas e minúsculas
Considere o código:
Nome <- "Marina"
idade <- 20
NotaFinal <- 8.7Responda:
O que acontece se o aluno tentar executar
nome?O que acontece se o aluno tentar executar
Idade?O que acontece se o aluno tentar executar
notafinal?Explique o que significa dizer que o R é case sensitive.
Crie um pequeno exemplo com duas variáveis que diferem apenas por letras maiúsculas/minúsculas.
Exercício 12 – Vetores numéricos
Em um estudo introdutório de desempenho acadêmico, cinco estudantes obtiveram as seguintes notas em uma atividade:
- 7.5, 8.0, 6.5, 9.0, 8.7
Questões
Crie um vetor chamado
notas.Exiba o vetor no Console.
Calcule a média das notas usando a função
mean().Calcule a maior nota usando
max().Calcule a menor nota usando
min().Calcule a soma das notas usando
sum().Calcule o desvio padrão usando
sd().Interprete brevemente os resultados obtidos.
Exercício 13 – Vetores de texto e lógica
Considere os seguintes dados de três alunos:
- Nomes: Ana, Bruno, Carla
- Entregou trabalho: TRUE, FALSE, TRUE
- Turno: “Integral”, “Noturno”, “Integral”
Questões
Crie um vetor de nomes.
Crie um vetor lógico indicando se entregou o trabalho.
Crie um vetor de turnos.
Exiba todos os vetores.
Explique a diferença entre um vetor numérico, um vetor de texto e um vetor lógico.
Explique por que todos os elementos de um vetor devem ser do mesmo tipo.
Exercício 14 – Construção de uma base simples
Considere quatro estudantes com as seguintes características:
| Nome | Idade | Nota | Aprovado | Faltas |
|---|---|---|---|---|
| Ana | 19 | 8.2 | TRUE | 2 |
| João | 22 | 6.8 | TRUE | 5 |
| Paula | 20 | 5.4 | FALSE | 8 |
| Lucas | 21 | 9.1 | TRUE | 1 |
Questões
Crie vetores para cada variável.
Construa um
data.framechamadoalunos.Exiba o objeto
alunos.Calcule a média das notas.
Calcule o total de faltas.
Identifique a maior nota registrada.
Explique por que organizar dados em tabela é importante para análises estatísticas.
Exercício 15 – Aplicação em Estatística e Ciência dos Dados
Um pesquisador quer armazenar as quantidades de acessos diários a uma plataforma de visualização de dashboards em sete dias consecutivos:
- 120, 135, 128, 150, 142, 160, 155
Questões
Crie um vetor chamado
acessos.Calcule a média de acessos.
Calcule o total de acessos no período.
Identifique o maior número de acessos.
Identifique o menor número de acessos.
Calcule o desvio padrão dos acessos.
Escreva uma interpretação curta sobre o comportamento dessa variável.
Explique por que vetores são úteis para armazenar esse tipo de informação.
Exercício 16 – Diagnóstico de erros em código
Analise os códigos abaixo e explique o erro presente em cada caso.
Item A
2idade <- 25Item B
nome completo <- "Paulo"Item C
TRUE <- "sim"Item D
media-nota <- 7.8Item E
Altura <- 1.72
alturaQuestões
Identifique por que cada comando está incorreto ou problemático.
Reescreva cada um de forma correta.
Em qual item o problema está relacionado à diferença entre maiúsculas e minúsculas?
Em qual item o problema está relacionado ao uso indevido de caracteres especiais?
Exercício 17 – Produção de script completo
Elabore um pequeno script em R que faça o seguinte:
Crie variáveis com:
- nome de um aluno;
- idade;
- curso;
- nota final;
- quantidade de faltas.
Crie um vetor com 5 notas de exercícios desse aluno.
Calcule:
- média das notas;
- maior nota;
- menor nota;
- soma das notas.
Exiba os resultados no Console.
Salve esse script na pasta
EST128.
Solicitação
Ao final, escreva um pequeno parágrafo explicando o que seu script faz.
Exercício 18 – Desafio aplicado com fórmulas e objetos
Considere um sistema simples de monitoramento de produção em uma indústria. Em três dias consecutivos, foram observados os seguintes valores de produção:
- Dia 1: 250 unidades
- Dia 2: 275 unidades
- Dia 3: 290 unidades
O supervisor deseja calcular:
Parte A – Média de produção
\[ \bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + x_3}{3} \]
Parte B – Variação percentual do Dia 1 para o Dia 3
\[ V = \frac{x_3 - x_1}{x_1} \cdot 100 \]
Parte C – Índice ajustado de desempenho
\[ D = \frac{(x_1 + x_2 + x_3)}{3 \cdot 1.05} \]
Questões
Implemente as fórmulas diretamente em R.
Reescreva cada fórmula usando objetos.
Explique em qual fórmula o uso de parênteses é mais importante.
Interprete os resultados obtidos.
Salve esse trecho do código dentro do seu script principal.
Espaço para observações finais
Registre aqui dúvidas, dificuldades encontradas e observações sobre a atividade.
Sugestão de encerramento
Ao finalizar a lista, salve seu script principal (script com a solicitações desta lista) e organize todos os arquivos da atividade em uma pasta específica da disciplina.