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Exercícios Resolvidos de Física usando Java - Dois automóveis, A e B, movem-se em movimento uniforme e no mesmo sentido. Suas velocidades escalares têm módulos respectivamente iguais a...

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Pergunta/Tarefa:

Dois automóveis, A e B, movem-se em movimento uniforme e no mesmo sentido. Suas velocidades escalares têm módulos respectivamente iguais a 15 m/s e 10 m/s. No instante t = 0, os automóveis encontram-se nas posições indicadas abaixo:



Determine:

a) o instante em que A alcança B;
b) a que distância da posição inicial de A ocorre o encontro.

Resposta/Solução:

Este é um dos exemplos clássicos que encontramos nos livros de Física Mecânica, nos capítulos dedicados ao Movimento Retilíneo Uniforme (MRU). Em geral, tais exemplos são vistos como parte dos estudos de encontro e ultrapassagem de partículas.

Por se tratar de Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), as grandezas envolvidas nesse problema são: posição (deslocamento), velocidade e tempo. Assim, já sabemos de antemão que o veículo B está 100 metros à frente do veículo A. Podemos então começar calculando a posição atual na qual cada um dos veículos se encontra. Isso é feito por meio da Função Horária da Posição ou Deslocamento em Movimento Retilíneo Uniforme - MRU.

Veja o código Java que nos retorna a posição inicial (em metros) dos dois veículos:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    // valocidade do veículo A
    double vA = 15; // em metros por segundo    
    // valocidade do veículo B
    double vB = 10; // em metros por segundo
    
    // posição inicial dos dois veículos
    double sInicialA = 0;
    double sInicialB = 100;
    
    // tempo inicial em segundos
    double tempo_inicial = 0;
    
    // calcula a posição atual dos dois veículos
    double sA = sInicialA + (vA * tempo_inicial);
    double sB = sInicialB + (vB * tempo_inicial);
    
    // mostra os resultados
    System.out.println("A posição do veículo A é: " + sA + " metros");
    System.out.println("A posição do veículo B é: " + sB + " metros");
  }
} 

Ao executar esta primeira parte do código Java nós teremos o seguinte resultado:

A posição do veículo A é: 0.0 metros
A posição do veículo B é: 100.0 metros

Agora que já temos o código que calcula a posição de cada veículo, já podemos calcular o tempo no qual o veículo A alcança o veículo B. Para isso vamos pensar direito. Se o veículo A vai alcançar o veículo B, então já sabemos que a velocidade do veículo A é maior que a velocidade do veículo B.

Sabemos também que a posição do veículo B é maior que a posição do veículo A. Só temos que aplicar a fórmula do tempo, que é a variação da posição dividida pela variação da velocidade. Veja o código Java que efetua este cálculo:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    // valocidade do veículo A
    double vA = 15; // em metros por segundo    
    // valocidade do veículo B
    double vB = 10; // em metros por segundo
    
    // posição inicial dos dois veículos
    double sInicialA = 0;
    double sInicialB = 100;
    
    // tempo inicial em segundos
    double tempo_inicial = 0;
    
    // calcula a posição atual dos dois veículos
    double sA = sInicialA + (vA * tempo_inicial);
    double sB = sInicialB + (vB * tempo_inicial);
    
    // calculamos o tempo no qual o veículo A alcança o veículo B
    double tempo = (sB - sA) / (vA - vB);
    
    // mostra os resultados
    System.out.println("A posição do veículo A é: " + sA + " metros");
    System.out.println("A posição do veículo B é: " + sB + " metros");
    System.out.println("O veículo A alcança o veículo B em " + tempo + 
      " segundos");
  }
} 

Ao executar esta modificação do código Java nós teremos o seguinte resultado:

A posição do veículo A é: 0.0 metros
A posição do veículo B é: 100.0 metros
O veículo A alcança o veículo B em 20.0 segundos

O item b pede para indicarmos a que distância da posição inicial de A ocorre o encontro entre os dois veículos. Agora que já sabemos o tempo do encontro, fica muito fácil. Basta multiplicarmos a velocidade do veículo A pelo tempo do encontro. Veja:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    // valocidade do veículo A
    double vA = 15; // em metros por segundo    
    // valocidade do veículo B
    double vB = 10; // em metros por segundo
    
    // posição inicial dos dois veículos
    double sInicialA = 0;
    double sInicialB = 100;
    
    // tempo inicial em segundos
    double tempo_inicial = 0;
    
    // calcula a posição atual dos dois veículos
    double sA = sInicialA + (vA * tempo_inicial);
    double sB = sInicialB + (vB * tempo_inicial);
    
    // calculamos o tempo no qual o veículo A alcança o veículo B
    double tempo = (sB - sA) / (vA - vB);
    
    // a que distância da posição inicial de A ocorre o encontro
    double distancia_encontro = vA * tempo;
    
    // mostra os resultados
    System.out.println("A posição do veículo A é: " + sA + " metros");
    System.out.println("A posição do veículo B é: " + sB + " metros");
    System.out.println("O veículo A alcança o veículo B em " + tempo + 
      " segundos");
    System.out.println("O encontro ocorreu a " + distancia_encontro + 
      " metros da distância inicial do veículo A");
  }
} 

Agora o código Java completo nos mostra o seguinte resultado:

A posição do veículo A é: 0.0 metros
A posição do veículo B é: 100.0 metros
O veículo A alcança o veículo B em 20.0 segundos
O encontro ocorreu a 300.0 metros da distância inicial do veículo A

Para demonstrar a importância de se saber calcular a Função Horária da Posição ou Deslocamento em Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), experimente indicar que o veículo A saiu da posição 20 metros, e defina a posição inicial do veículo B para 120 metros, de modo que ainda conservem a distância de 100 metros entre eles.

Você verá que o tempo do encontro e a distância do encontro em relação à posição inicial do veículo A continuam os mesmos. Agora experimente mais alterações nas posições iniciais, na distância e também nas velocidades dos dois veículos para entender melhor os conceitos que envolvem o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU).


Java ::: Pacote java.lang ::: String

Apostila de Java Básico - Como usar o método replace() da classe String para efetuar a substituição de substrings em uma string

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A substituição de substrings, ou seja, pedaços de texto, é uma das tarefas mais comuns em programação. Em Java isso pode ser feito por meio do método replace() da classe String. Veja sua assinatura:

public String replace(CharSequence target, 
  CharSequence replacement)
Veja que tanto o parâmetro target quanto o parâmetro replacement são objetos da interface CharSequence. Algumas das classes que implementam esta interface são: CharBuffer, Segment, String, StringBuffer e StringBuilder. Isso quer dizer que podemos passar qualquer objeto destas classes para o método replace(). O parâmetro target contém a substring a ser substituída pela substring do parâmetro replacement. O retorno do método é uma nova string com as substituições aplicadas. Se não houver nenhuma substituição a string original é retornada.

Veja um trecho de código no qual usamos o método replace() para substituir todas as ocorrências de "C++" por "Java":

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    String frase = "Programar em C++ é muito bom! Gosto muito de C++";
    System.out.println("Frase original: " + frase);
    
    // vamos substituir todas as ocorrências de "C++" por "Java"
    frase = frase.replace("C++", "Java");
    System.out.println("Depois da substituição: " + frase);
  }
}

Ao executarmos este código teremos o seguinte resultado:

Frase original: Programar em C++ é muito bom! Gosto 
  muito de C++
Depois da substituição: Programar em Java é muito bom! Gosto 
  muito de Java


Note que o método replace() pode atirar uma exceção do tipo NullPointerException se o parâmetro target ou replacement for null.


Java ::: Dicas & Truques ::: Gráficos

Computação gráfica em Java - Como obter a cor atual do contexto de desenho usando o método getColor() da classe Graphics do Java

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Antes de efetuar qualquer desenho na superfície de um componente, é importante saber qual cor está definida no momento, assim podemos alterá-la se necessário. Para isso podemos usar o método getColor() da classe Graphics. Este método retorna um objeto da classe Color.

Veja um exemplo no qual obtemos a cor usada atualmente para desenhar na superfície de um JLabel:

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;

public class Estudos extends JFrame{
  JLabel label;  

  public Estudos() {
    super("Desenhando");
    
    Container c = getContentPane();
    c.setLayout(new BorderLayout());

    // Cria um JLabel
    label = new JLabel();
    c.add(label, BorderLayout.CENTER);

    // Cria um botão
    JButton btn = new 
      JButton("Obter a cor do contexto");
    btn.addActionListener(
      new ActionListener(){
        public void actionPerformed(ActionEvent e){
          
          Graphics graphics = label.getGraphics();
          
          // obtém a cor usada para desenhar no
          // contexto de desenho
          Color cor = graphics.getColor();
          JOptionPane.showMessageDialog(null,
            "A cor usada atualmente é " +
            cor.toString());
        }
      }
    );
    
    // Adiciona o botão à janela
    c.add(btn, BorderLayout.SOUTH);

    setSize(350, 250);
    setVisible(true);
  }
  
  public static void main(String args[]){
    Estudos app = new Estudos();
    app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  }
}



Java ::: Fundamentos da Linguagem ::: Variáveis e Constantes

Java para iniciantes - Como usar os diferentes tipos de variáveis em Java

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Na linguagem de programação Java podemos encontrar diferentes tipos de variáveis. Veja a lista e uma descrição detalhada de cada um destes tipos:

Variáveis de instância (Instance Variables) - Estas variáveis são não-estáticas, ou seja, declaradas sem o modificador static. Variáveis de instância são assim chamadas porque seus valores são únicos para cada instância da classe. Assim, a variável nomeCliente pode armazenar valores diferentes para cada cópia da classe Cliente.

Variáveis de classes - Estas variáveis são declaradas com o modificador static. Isso informa ao compilador que há exatamente uma única cópia desta variável, independente do número de instâncias da classe. Um bom exemplo de tal variável é quantCliente, que pode ser incrementada cada vez que uma nova cópia da classe é criada.

Variáveis locais - São usadas para armazenar o estado temporário de um método. Variáveis locais são acessíveis somente dentro do método em que são declaradas, e automaticamente abandonadas na saída deste.

Parâmetros - São os parâmetros de métodos. Tais variáveis são acessíveis somente ao código no corpo do método.

Geralmente quando falamos de "campos em geral" (excluindo variáveis locais e parâmetros), podemos simplesmente dizer "campos". Se a discussão se aplica a todas as variáveis acima, usamos "variáveis". Se o contexto pede uma distinção, usamos termos específicos (campo estático, variável local, etc) como apropriado. Podemos ainda usar o termo "membro". Os campos, métodos e tipos aninhados de um tipo podem ser chamados de seus membros.


Java ::: Estruturas de Dados ::: Lista Ligada / Lista Encadeada / Linked List

Estruturas de Dados em Java - Como inserir nós no final de uma lista singularmente ligada em Java

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Esta dica mostra como inserir nós no final de uma lista singularmente ligada. A classe usada para representar cada nó é a seguinte (No.java):

// classe No
public class No{
  public int valor;
  public No proximo;
}
// fim da classe No

Note que cada nó contém apenas um valor inteiro e um ponteiro para o próximo nó. Ao analisar o código você perceberá que tanto a inserção no final quanto a exibição dos nós são feitas usando métodos. Isso permitirá o reaproveitamento deste código em suas próprias implementações. Vamos ao código para a lista singularmente ligada (Lista.java):

public class Lista {
    No inicio, fim; // início e fim da lista

    // método que permite exibir os valores de
    // todos os nós da lista
    public void exibir() {
        // vamos obter uma referência ao início da lista
        No no = inicio;

        if (no != null) { // a lista não está vazia
            while (no != null) { // enquanto a lista não estiver vazia
                System.out.println(no.valor);
                no = no.proximo; // pula para o nó seguinte
            }
        } 
        else {
            System.out.println("A lista está vazia\n\n");
        }
    }

    // método que permite inserir nós no
    // final da lista.
    // veja que o método recebe o valor a ser
    // armazenado em cada nó
    public void inserirFinal(int v) {
        No novo = new No(); // cria um novo nó
        novo.valor = v;
        // é o nó no final, portanto não deverá apontar para nenhum
        // outro nó
        novo.proximo = null;

        // verifica se a lista está vazia
        if (inicio == null) {
            // novo aponta para o novo nó
            inicio = novo;
            // final deve apontar para o novo nó também
            fim = novo;
        } 
        else { // não está vazia....vamos inserir o nó no final da lista
            // o campo próximo do último nó aponta para o nó recém-criado
            fim.proximo = novo;
            // o campo fim aponta para o novo nó...o campo inicio permanece igual
            fim = novo;
        }
    }
}

Compile as classes No.java e Lista.java e vamos escrever um aplicativo de teste (Main.java):

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // vamos criar uma nova lista
        Lista lista = new Lista();

        // vamos inserir quatro valores no
        // finalo da lista
        lista.inserirFinal(45);
        lista.inserirFinal(3);
        lista.inserirFinal(98);
        lista.inserirFinal(17);

        // exibe os valores na lista
        lista.exibir();
    }
}

Ao executar o aplicativo teremos o seguinte resultado:

45
3
98
17



Java ::: Lista de Exercícios Resolvidos (Algorítmos Resolvidos) ::: Java Básico

Java Básico - Exercícios Resolvidos de Java - Ex. 16 - Lendo os lados de um triângulo e informando se o mesmo é isósceles, escaleno ou equilátero

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Pergunta/Tarefa:

Um triângulo é uma forma geométrica (polígono) composta de três lados, sendo que cada lado é menor que a soma dos outros dois lados. Assim, para que um triângulo seja válido, é preciso que seus lados A, B e C obedeçam à seguinte regra: A < (B + C), B < (A + C) e C < (A + B).

Escreva um programa Java que leia os três lados de um triângulo e verifique se tais valores realmente formam um triângulo. Se o teste for satisfatório, informe se o triângulo é isósceles (dois lados iguais e um diferente), escaleno (todos os lados diferentes) ou equilátero (todos os lados iguais).

Sua saída deverá ser parecida com:



Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

package exercicios;

import java.util.Scanner;

public class Exercicios {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos fazer a leitura usando a classe Scanner
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
      
    // vamos ler o primeiro lado do triângulo
    System.out.print("Informe o primeiro lado do triângulo: ");
    int ladoA = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // vamos ler o segundo lado do triângulo
    System.out.print("Informe o segundo lado do triângulo: ");
    int ladoB = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // vamos ler o terceiro lado do triângulo
    System.out.print("Informe o terceiro lado do triângulo: ");
    int ladoC = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // os lados informados formam um triângulo?
    if((ladoA < (ladoB + ladoC)) && (ladoB < (ladoA + ladoC)) 
      && (ladoC < (ladoA + ladoB))){
      // é um triângulo equilátero (todos os lados iguais)?
      if((ladoA == ladoB) && (ladoB == ladoC)){
        System.out.println("O triângulo é equilátero");  
      }
      else{
        // é isósceles (dois lados iguais e um diferente)?
        if((ladoA == ladoB) || (ladoA == ladoC) || (ladoC == ladoB)){
          System.out.println("O triângulo é isósceles");  
        }
        else{
          // é escaleno
          System.out.println("O triângulo é escaleno");
        }
      }
    }
    else{
      System.out.println("Os lados informados não formam um triângulo.");
    }
  }
}



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Full Stack Developer, Professional Java Developer, PHP, C/C++, Python Programmer, wxWidgets Professional C++ Programmer, Freelance Programmer. Formado em Ciência da Computação pela UNIP (Universidade Paulista Campus Goiânia) e cursando Engenharia Elétrica pela PUC-Goiás. Possuo conhecimentos avançados de Java, Python, JavaScript, C, C++, PHP, C#, VB.NET, Delphi, Android, Perl, e várias tecnologias que envolvem o desenvolvimento web, desktop, front-end e back-end. Atuo há mais de 15 anos como programador freelancer, atendendo clientes no Brasil, Portugal, Argentina e vários outros paises.
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Goiânia-GO
Formado em Sistemas de Informação pela Faculdade Delta, Pós graduado em Engenharia de Software (PUC MINAS), Pós graduado Marketing Digital (IGTI) com ênfase em Growth Hacking. Mais de 15 anos de experiência em programação Web. Marketing Digital focado em desempenho, desenvolvimento de estratégia competitiva, analise de concorrência, SEO, webvitals, e Adwords, Métricas de retorno. Especialista Google Certificado desde 2011 Possui domínio nas linguagens PHP, C#, JavaScript, MySQL e frameworks Laravel, jQuery, flutter. Atualmente aluno de mestrado em Ciência da Computação (UFG)
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