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Card 1 de 7
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 ::: Coleções (Collections) ::: Stack

Java Collections - Como remover o elemento no topo de uma Stack usando seu método pop()

Quantidade de visualizações: 9838 vezes
Uma estrutura do tipo pilha (representada aqui por um objeto da classe Stack) permite que seus elementos sejam removidos sempre na ordem contrária em que foram inseridos, ou seja, o último elemento inserido é sempre o primeiro a sair. Veja no trecho de código abaixo como usar o método pop() para remover e retornar o elemento no topo da pilha:

import java.util.*;

public class Estudos{ 
  public static void main(String args[]){ 
    // Cria uma Stack de String
    Stack<String> pilha = new Stack<String>();
    
    // adiciona três elementos na pilha
    pilha.push("Cuiabá");
    pilha.push("Goiânia");
    pilha.push("Belo Horizonte");

    // remove os elementos, sempre removendo o 
    // elemento do topo primeiro
    while(!pilha.empty()){
      String elem = pilha.pop();
      System.out.println("Elemento removido: " + elem);
    }    
  } 
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Elemento removido foi: Belo Horizonte
Elemento removido foi: Cuiabá
Elemento removido foi: Goiânia


Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural

Como calcular a Força Normal Adimensional ou Força Normal Reduzida de um pilar em Python - Python para Estruturas de Concreto Armado

Quantidade de visualizações: 691 vezes


A Força Normal Adimensional de um pilar, também chamada de Força Normal Reduzida, é representada pela letra grega &#957; (ni) e nos dá uma idéia da magnitude da força normal que está sendo aplicada na seção transversal de um pilar.

A fórmula para o cálculo da Força Normal Adimensional pode ser representada da seguinte forma:

\[\nu = \frac{N_\text{sd}}{A_\text{c} \cdot \frac{f_\text{ck}}{\gamma _\text{c}}} \]

Onde:

&#957; é a Força Normal Adimensional sem unidade;

Nd é a força normal de projeto, em kN.

fck é a resistência característica do concreto em kN/cm2. Para converter de Mpa para kN/cm2 nós só precisamos dividir por 10.

&#947;c é o fator de ponderação do concreto e, em geral, possui o valor 1,4. Ao dividirmos o fck pelo &#947;c nós chegamos ao fcd, que é resistência de cálculo do concreto.

Note que o valor encontrado para a força normal adimensional &#957; (ni) é o valor que, junto com o &#956; (mi), forma a dupla de fatores para o ábaco de VENTURINI que nos retornará o valor de &#969; (ômega) que nos ajudará a calcular a área de aço (As) do pilar.

Há duas considerações importantes em relação à Força Normal Adimensional &#957; de um pilar:

a) Se &#957; < 0,30 -> pode ser adequado reduzir a seção transversal do pilar.

b) Se &#957; > 1,30 -> pode ser conveniente aumentar a seção transversal do pilar.

Agora vamos ver o código Python? Note que pediremos para o usuário informar as dimensões do pilar nas direções x e y em centímetros, a carga total no pilar em kN e o fck do concreto em Mpa e retornaremos o valor da força normal adimensional:

# método principal
def main():
  # vamos pedir as dimensões do pilar
  hx = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): "))
  hy = float(input("Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): "))

  # vamos pedir a carga total no pilar em kN
  Nk = float(input("Informe a carga total no pilar (em kN): "))

  # agora vamos obter o FCK do concreto em MPa
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto (em MPa): "))
  # vamos converter MPa para kN/cm2
  fck = fck / 10

  # vamos obter o menor lado do pilar (menor dimensão da seção transversal)
  if (hx < hy):
    b = hx
  else:
    b = hy

  # agora vamos calcular a área do pilar em centímetros quadrados
  area = hx * hy
 
  # a área está de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014)
  if (area < 360):
    print("A área do pilar não pode ser inferior a 360cm2")
    return

  # vamos calcular a força normal de projeto Nd
  yn = 1.95 - (0.05 * b) # de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014) Tabela 13.1
  yf = 1.4 # regra geral para concreto armado
  Nd = yn * yf * Nk

  # vamos fixar o fator de ponderação do concreto em 1.4
  yc = 1.4

  # e agora calculamos a força normal adimensional do pilar
  fna = Nd / (area * (fck / yc))

  # e mostramos o resultado
  print("\nA Força Normal Adimensional do pilar é: {0}".format(round(fna, 2)))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): 40
Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): 19
Informe a carga total no pilar (em kN): 841.35
Informe o FCK do concreto (em MPa): 30

A Força Normal Adimensional do pilar é: 0.72


Python ::: NumPy Python Library (Biblioteca Python NumPy) ::: Passos Iniciais

Machine Learning para iniciantes - Como usar a biblioteca NumPy em seus programas Python

Quantidade de visualizações: 2468 vezes
Criada em 2005 por Travis Oliphant, a biblioteca NumPy é uma biblioteca Python que, embora escrita parcialmente em código Python, possui trechos de código C ou C++, principalmente as partes que requerem processamento ou computação mais veloz.

Estudiosos, entusiastas e desenvolvedores de soluções envolvendo Data Science, Deep Learning, Machine Learning e Inteligência Artificial (IA) em geral, encontram nessa biblioteca muitas funções úteis para a criação e manipulação de vetores e matrizes, além de funções para trabalhar no domínio de algebra linear e transformação fourier.

A biblioteca NumPy (Numerical Python) é um projeto open source e pode ser usada livremente em qualquer programa Python. Uma das razões para a sua adoção é a substituição das listas Python pelos vetores e matrizes NumPy, já que estes últimos são 50 vezes mais rápidas que as listas Python, que muitas vezes fazem o papel de arrays.

Minha instalação do Python já possui a biblioteca NumPy?

A melhor forma de descobrir se a NumPy já está disponível para os seus códigos Python é rodando o seguinte trecho de código:

# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
 
def main():
  # construimos um vetor de cinco elementos
  vetor = np.array([20, 3, 87, 4, 120])
  # imprimimos seu conteúdo
  print(vetor)

if __name__== "__main__":
  main()

Se você vir o resultado abaixo:

[ 20   3  87   4 120]

então sua instalação do Python já contém a biblioteca NumPy e você está pronto(a) para experimentar as demais dicas e truques dessa seção.

Porém, se você ainda não tiver a NumPy, a seguinte mensagem de erro será exibida:

Exception has occurred: ModuleNotFoundError
No module named 'numpy'
  File "C:\estudos_python\estudos.py", line 2, in <module>
    import numpy as np

Não se desespere. Basta abrir uma janela de prompt e disparar o comando abaixo:

pip install numpy

Aguarde alguns minutos para que o Pip baixe e instale a biblioteca. Em seguida tente executar o código acima novamente.

Agora é só aproveitar tudo que a biblioteca NumPy tem a nos oferecer.


C# ::: Datas e Horas ::: DateTime

Como adicionar ou subtrair meses de uma data em C# usando o método AddMonths() da estrutura DateTime

Quantidade de visualizações: 11000 vezes
Em algumas situações nossos códigos precisam adicionar ou subtrair meses de uma data. Isso pode ser feito com o auxílio do método AddMonths() da estrutura DateTime. Este método recebe o número de meses a serem acrescidos ou substraídos da data representada pelo DateTime atual e retorna um novo DateTime com as devidas modificações.

Veja um trecho de código no qual adicionamos 3 meses à data atual:

static void Main(string[] args){
  // vamos obter a data de hoje
  DateTime hoje = DateTime.Now;

  // exibe a data de hoje
  System.Console.WriteLine("Hoje é {0:d}", hoje);

  // vamos adicionar 3 meses à data de hoje
  DateTime data_futura = hoje.AddMonths(3);

  // exibe a data daqui a três meses
  System.Console.WriteLine("Daqui a 3 meses será {0:d}", data_futura);

  // pausa o programa
  System.Console.Write("\nPressione qualquer tecla para sair...");
  Console.ReadKey();
}

É possível também subtrair meses. Para isso só precisamos fornecer um valor negativo para o método AddMonths(). Veja:

static void Main(string[] args){
  // vamos obter a data de hoje
  DateTime hoje = DateTime.Now;

  // exibe a data de hoje
  System.Console.WriteLine("Hoje é {0:d}", hoje);

  // vamos subtrair 5 meses da data de hoje
  DateTime data_passado = hoje.AddMonths(-5);

  // exibe a data 5 meses atrás
  System.Console.WriteLine("Há 5 meses era {0:d}", data_passado);

  // pausa o programa
  System.Console.Write("\nPressione qualquer tecla para sair...");
  Console.ReadKey();
}

Lembre-se, contudo, que o método AddMonths() pode disparar uma exceção do tipo ArgumentOutOfRangeException se o DateTime resultante for menor que MinValue ou maior que MaxValue. MinValue e MaxValue são os menor e maior valores que um DateTime pode representar. Esta exceção também será disparada se o valor fornecido para o mês for menor que -120.000 ou maior que 120.000.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Ordenação e Pesquisa (Busca)

Exercícios Resolvidos de Java - Como usar a Ordenação da Bolha em Java para ordenar os valores de um vetor em ordem crescente ou decrescente

Quantidade de visualizações: 3985 vezes
Pergunta/Tarefa:

A Ordenação da Bolha, ou ordenação por flutuação (literalmente "por bolha"), também chamada de Bubble Sort, é um algoritmo de ordenação dos mais simples. A ideia é percorrer o array diversas vezes, a cada passagem fazendo flutuar para o topo o maior elemento da sequência. Essa movimentação lembra a forma como as bolhas em um tanque de água procuram seu próprio nível, e disso vem o nome do algoritmo.

No melhor caso, o algoritmo executa n operações relevantes, onde n representa o número de elementos do vetor. No pior caso, são feitas n2 operações. A complexidade desse algoritmo é de ordem quadrática. Por isso, ele não é recomendado para programas que precisem de velocidade e operem com quantidade elevada de dados.

Escreva um programa Java que declara, constrói um vetor de 10 inteiros e peça para o usuário informar os valores de seus elementos. Em seguida use a ordenação da bolha para ordenar os elementos em ordem crescente.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o valor para o índice 0: 84
Informe o valor para o índice 1: 23
Informe o valor para o índice 2: 9
Informe o valor para o índice 3: 5
Informe o valor para o índice 4: 11
Informe o valor para o índice 5: 3
Informe o valor para o índice 6: 50
Informe o valor para o índice 7: 7
Informe o valor para o índice 8: 2
Informe o valor para o índice 9: 73

O array informado foi:

84   23   9   5   11   3   50   7   2   73   

O array ordenado é:

2   3   5   7   9   11   23   50   73   84
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos declarar e construir um vetor de 10 elementos
    int valores[] = new int[10];
    
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos pedir que o usuário informe os valores
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print("Informe o valor para o índice " + i + ": ");
      valores[i] = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    }
    
    // vamos mostrar o vetor informado
    System.out.println("\nO array informado foi:\n");
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print(valores[i] + "   ");
    }
    
    // vamos ordenar os elementos do vetor usando a ordenação da bolha
    // laço externo de trás para frente
    for(int i = valores.length - 1; i > 1; i--){
      for(int j = 0; j < i; j++){ // laço interno vai no fluxo normal
        if(valores[j] > valores[j + 1]){ // temos que trocá-los de lugar 
          int temp = valores[j];
          valores[j] = valores[j + 1];
          valores[j + 1] = temp;
        }
      }
    }
    
    // vamos exibir o vetor já ordenado
    System.out.println("\n\nO array ordenado é:\n");
    for(int i = 0; i < valores.length; i++){
      System.out.print(valores[i] + "   ");
    }
    
    System.out.println("\n");
  }
}



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