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O que é Empuxo na Hidrostática?

Empuxo é a força exercida pelos fluidos em corpos submersos, total ou parcialmente. Também conhecido como teorema de Arquimedes.

A pressão do fluido sobre o corpo produz uma força resultante com a direção do peso, mas com o sentido contrário, de baixo para cima.

Qual é a fórmula do Empuxo?

A fórmula do empuxo na Hidrostática pode ser definida como:

\[E = d_f \cdot V_f \cdot g \]

Onde:

E é o módulo do empuxo, medido em Newtons (N);

df é a densidade do fluido, medida em kg/m3;

Vf é o volume do fluido deslocado, medido em m3;

g é a aceleração da gravidade, medida em m/s2.

A intensidade do empuxo é igual a do peso do volume de fluido deslocado, e age no centro de gravidade desse volume.

O empuxo é o produto entre três valores: densidade do fluido, volume de fluido deslocado e aceleração da gravidade.

A densidade é uma característica própria do fluido. Existem tabelas que oferecem valores de densidade para vários fluidos.

Para água a 4°C, a densidade é 1 g/cm3 ou 1.000 kg/m3.
Para o ar, a 20°C e pressão de 1 atmosfera, a densidade é de 0,0012 g/cm3 ou 1,2 kg/m3.

O volume de fluido deslocado depende da geometria do corpo, e se ele está total ou parcialmente submerso. Quanto maior o volume do corpo, mais líquido ele descola, logo, maior será o empuxo.

A aceleração da gravidade é de, aproximadamente, 9,81 m/s2.

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Java ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como obter a data completa formatada em português usando vetores e um objeto da classe Calendar do Java

Quantidade de visualizações: 4 vezes
Nesta dica mostrarei como é possível combinar dois vetores de string contendo os nomes do dias e os nomes dos meses e um objeto da classe Calendar da linguagem Java para exibir a data completo em português. Este é um bom exercício para entender o uso de vetores em Java e as partes individuais que compoem uma data retornada pelo método getInstance() da classe Calendar.

Veja o código completo para o exemplo:

package arquivodecodigos;

import java.util.Calendar;
 
public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    String dias[] = {"Domingo", "Segunda-feira", "Terça-feira",
      "Quarta-feira", "Quinta-feira", "Sexta-feira", "Sábado"};
    String meses[] ={"Janeiro", "Fevereiro", "Março", "Abril", "Maio", "Junho", 
       "Julho", "Agosto", "Setembro", "Outubro", "Novembro", "Dezembro"};
        
    Calendar agora = Calendar.getInstance(); 
    System.out.println("A date é: " + dias[agora.get(Calendar.DAY_OF_WEEK) - 1] +
      ", " + agora.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) + " de " +
      meses[agora.get(Calendar.MONTH)] +
      " de " + agora.get(Calendar.YEAR));    
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

A date é: Sábado, 20 de Março de 2020


Delphi ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como ler todo o conteúdo de um arquivo texto usando Delphi - As funções AssignFile(), ReadLn() e Eof() do Delphi

Quantidade de visualizações: 32101 vezes
Nesta dica mostro como usar o Delphi para ler todo o conteúdo de um arquivo texto. Esta leitura será feita linha a linha e adicionaremos cada linha a um TMemo à medida que ela for lida.

O primeiro passo para se ler um arquivo texto usando Delphi é declarar uma variável do tipo TextFile. Em seguida usamos a procedure AssignFile() para associar a variável TextFile ao arquivo em disco.

Como queremos ler o conteúdo do arquivo, a função Reset() deve ser usada. Esta função abre o arquivo texto fornecido e posiciona o cursor de leitura no início do arquivo. A partir daí podemos usar um laço while e a função ReadLn() para ler cada linha do arquivo. Note o uso da função Eof() para testarmos se o ponteiro de leitura ainda não atingiu o fim do arquivo.

Veja o exemplo para um melhor entendimento:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  arquivo: TextFile;
  linha: String;
begin
  // vamos fazer uma ligação entre a variável arquivo e o
  // arquivo que queremos ler
  AssignFile(arquivo, 'C:\arquivo de codigos\dados.txt');

  // vamos abrir o arquivo em  modo leitura
  Reset(arquivo);

  // vamos ler cada linha e adicioná-la a um Memo
  while not Eof(arquivo) do
  begin
    ReadLn(arquivo, linha);
    Memo1.Lines.Add(linha);
  end;

  // hora de fechar o arquivo
  CloseFile(arquivo);
end;


Para fins de compatibilidade, esta dica foi escrita usando Delphi 2009.


Java ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como adicionar ou subtrair dias de uma data e hora usando o método add() da classe Calendar do Java

Quantidade de visualizações: 13997 vezes
Este trecho de código mostra como usar o método add() da classe Calendar da linguagem Java para adicionar ou subtrair dias de uma data. Veja que este método requer o campo de calendário e um número inteiro. Para o nosso propósito, o campo de calendário pode ser DAY_OF_MONTH ou DATE. Um valor positivo adiciona dias enquanto um valor negativo subtrai.

Veja o código completo:

package arquivodecodigos;

import java.util.*;
import java.text.*;
 
public class Estudos{ 
  public static void main(String args[]){ 
    Calendar agora = Calendar.getInstance();
     
    // formata e exibe a data e hora atual
    Format formato = new SimpleDateFormat(
      "dd/MM/yyyy - HH:mm:ss");
    System.out.println("Hoje é: " + 
      formato.format(agora.getTime()));
 
    // vamos adicionar 5 dias a esta data
    agora.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 5);
    // o mesmo resultado pode ser obtido com
    // agora.add(Calendar.DATE, 5);
 
    // formata e exibe o resultado
    formato = new SimpleDateFormat(
      "dd/MM/yyyy - HH:mm:ss");
    System.out.println("Daqui a 5 dias será: " +
      formato.format(agora.getTime()));
  } 
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Hoje é: 19/03/2021 - 22:13:54
Daqui a 5 dias será: 24/03/2021 - 22:13:54


C ::: C para Engenharia ::: Física - Mecânica

Como calcular a Energia Potencial Gravitacional de um corpo dado a sua massa e altura em C

Quantidade de visualizações: 2625 vezes
A Energia Potencial Gravitacional ou Energia Gravitacional é a energia potencial que um objeto massivo tem em relação a outro objeto massivo devido à gravidade. É a energia potencial associada ao campo gravitacional, que é parcialmente convertida em energia cinética quando os objetos caem uns contra os outros. A energia potencial gravitacional aumenta quando dois objetos são separados.

A fórmula para obtenção da Energia Potencial Gravitacional de um corpo em relação à sua massa e distância do chão, ou seja, da superfície terrestre, é:

\[ E_\text{pg} = \text{m} \cdot \text{g} \cdot \text{h} \]

Onde:

Epg: energia potencial gravitacional (em joule, J).

m: massa do corpo (em kg).

g: aceleração da gravidade (m/s2).

h: altura do objeto em relação ao chão (em metros).

Como podemos ver, a Energia Potencial Gravitacional está diretamente relacionada à distância do corpo em relação à superfície terrestre. Dessa forma, quanto mais distante da terra o objeto estiver, maior a sua energia gravitacional. Isso nós diz também que, um objeto de altura zero possui Energia Potencial Gravitacional nula.

Vamos ver um exemplo agora? Observe o seguinte enunciado:

1) Uma pessoa levanta um tijolo com peso de 2 quilogramas à distância de 1,5 metros do chão. Qual é a Energia Potencial Gravitacional deste corpo?

Como o exercício nos dá a massa do objeto em kg e a distância dele em relação ao chão já está em metros, tudo que temos a fazer é jogar na fórmula. Veja o código C completo para o cálculo:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// função principal do programa
int main(int argc, char *argv[]){
  // gravidade terrestre em m/s2
  float gravidade = 9.80665;
  // massa do corpo
  float massa = 2; // em kg
  // altura do corpo em relação ao chão
  float altura = 1.5; // em metros
  
  // vamos calcular a energia potencial gravitacional
  float epg = massa * gravidade * altura;
  
  // mostramos o resultado
  printf("A Energia Potencial Gravitacional é: %fJ", epg);
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

A Energia Potencial Gravitacional é: 29.419950J


Java ::: Java para Engenharia ::: Física - Hidrodinâmica

Como representar a Equação da Continuidade em Java - Java para Hidrodinâmica

Quantidade de visualizações: 470 vezes
O que é a Equação da Continuidade?

A Hidrodinâmica é a parte da Física que estuda os fluidos em movimento, enquanto a Equação da Continuidade, que é parte da Hidrodinâmica, determina o fluxo de um fluido através de uma área. Esta equação está muito presente quando o assunto é Dinâmica dos Fluidos ou Mecânica dos Fluidos.

A Equação da Continuidade é uma consequência direta da
Lei da Conservação da Massa. Por meio dessa propriedade, podemos dizer que a quantidade de massa de fluido que atravessa o tubo é a mesma na entrada e na saída.

Para melhor entendimento veja a seguinte figura:



Sabendo que a quantidade de água que entra na mangueira deve ser igual à mesma quantidade que sai, ao colocarmos o dedo na saída da mangueira, nós estamos estreitando a área da vazão, o que, consequentemente, aumenta a velocidade da água.

Qual é a Fórmula da Equação da Continuidade?

Antes de passarmos ao código Java, vamos revisar a Fórmula da Equação da Continuidade. Veja:

\[ A_1 \cdot \text{v}_1 = A_2 \cdot \text{v}_2 \]

Por meio dessa equação nós entramos com três valores e obtemos um quarto valor. Não se esqueça de que as velocidades são dadas em metros por segundo e as áreas são dadas em metros quadrados (de acordo com o SI - Sistema Internacional de Medidas). Tenha a certeza de efetuar as devidas conversões para não obter resultados incorretos.

Vamos escrever código Java agora?

A Equação da Continuidade em código Java

Para exemplificar como podemos representar a Equação da Continuidade em Java, vamos resolver o seguinte problema?

1) Um fluido escoa a 2 m/s em um tubo de área transversal igual a 200 mm2. Qual é a velocidade desse fluido ao sair pelo outro lado do tubo, cuja área é de 100 mm2?

a) 20 m/s

b) 4 m/s

c) 0,25 m/s

d) 1,4 m/s

e) 0,2 m/s

Note que a velocidade já está em metros por segundo, mas as áreas foram dadas em milímetros quadrados. Por essa razão nós deveremos converter milímetros quadrados em metros quadrados.

Veja o código Java completo para a resolução deste exercício de Equação da Continuidade:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);  
    
    // vamos solicitar os dados de entrada
    System.out.print("Velocidade de entrada (m/s): ");
    double v1 = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Área de entrada (milímetros quadrados): ");
    double a1 = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Área de saída (milímetros quadrados): ");
    double a2 = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos converter as áreas em milímetros quadrados
    // para metros quadrados
    a1 = a1 / 1000000;
    a2 = a2 / 1000000;
    
    // agora calculamos a velocidade de saída
    double v2 = (a1 * v1) / a2;
    
    // e mostramos o resultado
    System.out.println("A velocidade de saída é: " + v2 +
      " m/s");
    
    System.out.println("\n");
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Velocidade de entrada (m/s): 2
Área de entrada (milímetros quadrados): 200
Área de saída (milímetros quadrados): 100
A velocidade de saída é: 4.0 m/s

Portanto, a velocidade do fluido na saída do tubo é de 4 m/s.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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