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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 ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o seno de um número ou ângulo em Java usando o método sin() da classe Math

Quantidade de visualizações: 3442 vezes
Em geral, quando falamos de seno, estamos falando do triângulo retângulo de Pitágoras (Teorema de Pitágoras). A verdade é que podemos usar a função seno disponível nas linguagens de programação para calcular o seno de qualquer número, mesmo nossas aplicações não tendo nenhuma relação com trigonometria.

No entanto, é sempre importante entender o que é a função seno. Veja a seguinte imagem:



Veja que temos um triângulo retângulo com as medidas já calculadas para a hipotenusa e os dois catetos, assim como os ângulos entre eles.

Assim, o seno é a razão entre o cateto oposto (oposto ao ângulo theta) e a hipotenusa, ou seja, o cateto oposto dividido pela hipotenusa. Veja a fórmula:

\[\text{Seno} = \frac{\text{Cateto oposto}}{\text{Hipotenusa}} \]

Então, se dividirmos 20 por 36.056 (na figura eu arredondei) nós teremos 0.5547, que é a razão entre o cateto oposto e a hipotenusa (em radianos).

Agora, experimente calcular o arco-cosseno de 0.5547. O resultado será 0.9828 (em radianos). Convertendo 0.9828 radianos para graus, nós obtemos 56.31º, que é exatamente o ângulo em graus entre o cateto oposto e a hipotenusa na figura acima.

Pronto! Agora que já sabemos o que é seno na trigonometria, vamos entender mais sobre a função sin() da linguagem Java. Esta método, que faz parte da classe Math, recebe um valor numérico e retorna um valor, também numérico) entre -1 até 1 (ambos inclusos). Veja:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    System.out.println("Seno de 0 = " + Math.sin(0));
    System.out.println("Seno de 1 = " + Math.sin(1));
    System.out.println("Seno de 2 = " + Math.sin(2));
  }
} 

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Seno de 0 = 0.0
Seno de 1 = 0.8414709848078965
Seno de 2 = 0.9092974268256817

Note que calculamos os senos dos valores 0, 1 e 2. Observe como os resultados conferem com a curva da função seno mostrada abaixo:




C ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o comprimento da hipotenusa em C dadas as medidas do cateto oposto e do cateto adjascente

Quantidade de visualizações: 2065 vezes
Nesta dica mostrarei como é possível usar a linguagem C para retornar o comprimento da hipotenusa dadas as medidas do cateto oposto e do cateto adjascente. Vamos começar analisando a imagem a seguir:



Veja que, nessa imagem, eu já coloquei os comprimentos da hipotenusa, do cateto oposto e do cateto adjascente. Para facilitar a conferência dos cálculos, eu coloquei também os ângulos theta (que alguns livros chamam de alfa) e beta já devidamente calculados.

Então, sabendo que o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos (Teorema de Pitógoras):

\[c^2 = a^2 + b^2\]

Tudo que temos a fazer a converter esta fórmula para código C. Veja:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
 
int main(int argc, char *argv[]){
  float a = 20; // medida do cateto oposto
  float b = 30; // medida do cateto adjascente
  
  // agora vamos calcular o comprimento da hipotenusa
  float c = sqrt(pow(a, 2) + pow(b, 2));
 
  // e mostramos o resultado
  printf("O comprimento da hipotenusa é: %f", c);
 
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

O comprimento da hipotenusa é: 36.055511

Como podemos ver, o resultado retornado com o código C confere com os valores da imagem apresentada.


C ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como obter e exibir a data atual no formato DD/MM/YYYY (Ex: 02/07/2013) usando a linguagem C

Quantidade de visualizações: 5007 vezes
Em algumas situações gostaríamos de obter e exibir a data no formato DD/MM/YYYY, por exemplo, 23/05/2010. Para isso podemos usar a função strftime(), que nos permite formatar o conteúdo da estrutura tm usando especificadores de formato. Veja o código:

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

int main(int argc, char *argv[]){
  time_t data_hora_segundos; // guarda os segundos deste 01/01/1970
  struct tm *timeinfo; // declara uma estrutura tm
  time(&data_hora_segundos); // preenche a variável data_hora_segundos
  // preenche a estrutura timeinfo
  timeinfo = localtime(&data_hora_segundos);

  // obtém e exibe a data atual no formato DD/MM/YYYY
  char data_atual[80];
  strftime(data_atual, 80, "A data de hoje é: %d/%m/%Y", timeinfo);

  // mostra o resultado
  printf("%s\n\n", data_atual);

  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

A data de hoje é: 02/08/2013

Para exibir a data no formato DD/MM/YYYY eu usei os especificadores de formato %d, %m e %Y.


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: 14077 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


Java ::: Dicas & Truques ::: Expressões Regulares

Java Expressões Regulares - Como substituir todas as ocorrências de uma substring em uma string usando expressões regulares

Quantidade de visualizações: 9545 vezes
Este exemplo mostra como substituir todas as ocorrências de uma substring em uma string usando expressões regulares na linguagem Java.

Nesta dica nós substituimos todas as ocorrências de "Java" por "C++".

Veja o código completo:

package arquivodecodigos;

import java.util.regex.*;
 
public class Estudos{ 
  public static void main(String args[]){ 
    String padrao = "Java";
    Pattern regPat = Pattern.compile(padrao);
    String frase = "Java? Gosto muito de Java.";
    System.out.println("Frase original: " + frase);
    Matcher matcher = regPat.matcher(frase);
    String res = matcher.replaceAll("C++");
    System.out.println("Depois da substituição: " + res);
  } 
} 

Ao executarmos este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Frase original: Java? Gosto muito de Java.
Depois da substituição: C++? Gosto muito de C++.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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