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Planilha de Dimensionamento de Tubulações Hidráulicas Água Fria e Água Quente Completa
Nossa planilha automática de dimensionamento de tubulações de água fria e quente é uma ferramenta desenvolvida para auxiliar engenheiros e projetistas no cálculo rápido e preciso das redes hidráulicas de edificaçoes. Por meio da inserçao de dados como vazao, diâmetro da tubulaçao, comprimento da rede, material do tubo e coeficientes hidráulicos, a planilha realiza automaticamente os cálculos necessários para verificar velocidade da água, perda de carga e dimensionamento adequado das tubulaçoes.

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Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes)

Exercícios e Algorítmos Resolvidos de Java - Programa Java para somar os elementos da diagonal secundária de uma matriz

Quantidade de visualizações: 9994 vezes
Pergunta/Tarefa:

Em álgebra linear, a diagonal secundária de uma matriz A é a coleção das entradas Aij em que i + j é igual a n + 1 (onde n é a ordem da matriz). A diagonal secundária de uma matriz quadrada une o seu canto inferior esquerdo ao canto superior direito (conforme mostrado na saída do problema proposto abaixo).

Escreva um programa (algorítmo) Java que declara uma matriz 3x3 e pede ao usuário para informar seus valores. Em seguida mostre todos os valores da matriz e a soma dos elementos da diagonal secundária.

Sua saída deverá ser parecida com a imagem abaixo:

Informe o valor para a linha 0 e coluna 0: 5
Informe o valor para a linha 0 e coluna 1: 2
Informe o valor para a linha 0 e coluna 2: 7
Informe o valor para a linha 1 e coluna 0: 5
Informe o valor para a linha 1 e coluna 1: 3
Informe o valor para a linha 1 e coluna 2: 12
Informe o valor para a linha 2 e coluna 0: 4
Informe o valor para a linha 2 e coluna 1: 10
Informe o valor para a linha 2 e coluna 2: 1

    5     2     7 
    5     3    12 
    4    10     1 

A soma dos elementos da diagonal secundária é: 14
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 declarar e construir uma matriz de três linhas e
    // três colunas
    int matriz[][] = new int[3][3];
    int soma_diagonal = 0; // guarda a soma dos elementos na
    // diagonal secundária
    
    // vamos ler os valores para os elementos da matriz
    for(int i = 0; i < matriz.length; i++){ // linhas
      for(int j = 0; j < matriz[0].length; j++){ // colunas
        System.out.print("Informe o valor para a linha " + i 
          + " e coluna " + j + ": ");
        matriz[i][j] = Integer.parseInt(entrada.nextLine());       
      }       
    }
    
    // vamos mostrar a matriz da forma que ela foi informada
    System.out.println();
    for(int i = 0; i < matriz.length; i++){ // percorre as linhas
      for(int j = 0; j < matriz[0].length; j++){ // percorre as colunas
        System.out.printf("%5d ", matriz[i][j]);
      }
      // passa para a próxima linha da matriz
      System.out.println();
    }
    
    // vamos calcular a soma dos elementos da diagonal secundária
    int ordem = 3; // ordem da matriz
    for(int i = 1; i <= matriz.length; i++){
    for(int j = 1; j <= matriz[0].length; j++){
      if((i + j) == (ordem + 1)){
        soma_diagonal = soma_diagonal + matriz[i - 1][j - 1];
      }
    }
  }
    
    // finalmente mostramos a soma da diagonal secundária
    System.out.println("\nA soma dos elementos da diagonal secundária é: " + 
     soma_diagonal);
  }
}



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: 951 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


C++ ::: C++ para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como somar os elementos da diagonal principal de uma matriz em C++

Quantidade de visualizações: 2047 vezes
A Matriz quadrada é um tipo especial de matriz que possui o mesmo número de linhas e o mesmo número de colunas, ou seja, dada uma matriz Anxm, ela será uma matriz quadrada se, e somente se, n = m, onde n é o número de linhas e m é o número de colunas.

Em geral as matrizes quadradas são chamadas de Matrizes de Ordem n, onde n é o número de linhas e colunas. Dessa forma, uma matriz de ordem 4 é uma matriz que possui 4 linhas e quatro colunas.

Toda matriz quadrada possui duas diagonais, e elas são muito exploradas tanto na matemática quanto na construção de algorítmos. Essas duas diagonais são chamadas de Diagonal Principal e Diagonal Secundária.

A diagonal principal de uma matriz quadrada une o seu canto superior esquerdo ao canto inferior direito. Veja:



Nesta dica veremos como calcular a soma dos valores dos elementos da diagonal principal de uma matriz usando C++. Para isso, só precisamos manter em mente que a diagonal principal de uma matriz A é a coleção das entradas Aij em que i é igual a j. Assim, tudo que temos a fazer é converter essa regra para código C++.

Veja um trecho de código C++ completo no qual pedimos para o usuário informar os elementos da matriz e em seguida mostramos a soma dos elementos da diagonal superior:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
   
using namespace std;
   
int main(int argc, char *argv[]){
  // vamos declarar e construir uma matriz de três linhas
  // e três colunas
  int linhas = 3, colunas = 3;
  int matriz[linhas][colunas];
  // guarda a soma dos elementos na diagonal principal
  int soma_diagonal = 0;
    
  // vamos ler os valores para os elementos da matriz
  for(int i = 0; i < linhas; i++){ // linhas
    for(int j = 0; j < colunas; j++){ // colunas
      cout << "Informe o valor para a linha " << i <<
	" e coluna " << j << ": "; 
      cin >> matriz[i][j];       
    }       
  }
     
  // vamos mostrar a matriz da forma que ela
  // foi informada
  cout << "\n";
  // percorre as linhas
  for(int i = 0; i < linhas; i++){ 
    // percorre as colunas
    for(int j = 0; j < colunas; j++){ 
      cout << matriz[i][j] << "   ";
    }
    // passa para a próxima linha da matriz
    cout << "\n";
  }
     
  // vamos calcular a soma dos elementos da diagonal   
  // principal
  for(int i = 0; i < linhas; i++){
    for(int j = 0; j < colunas; j++){
      if(i == j){
        soma_diagonal = soma_diagonal + matriz[i][j];
      }
    }
  }
     
  // finalmente mostramos a soma da diagonal principal
  cout << "\nA soma dos elementos da diagonal principal é: " 
    << soma_diagonal << "\n\n";
       
  system("PAUSE"); // pausa o programa
  return EXIT_SUCCESS;
}

Ao executar este código C++ nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor para a linha 0 e coluna 0: 3
Informe o valor para a linha 0 e coluna 1: 7
Informe o valor para a linha 0 e coluna 2: 9
Informe o valor para a linha 1 e coluna 0: 2
Informe o valor para a linha 1 e coluna 1: 4
Informe o valor para a linha 1 e coluna 2: 1
Informe o valor para a linha 2 e coluna 0: 5
Informe o valor para a linha 2 e coluna 1: 6
Informe o valor para a linha 2 e coluna 2: 8

3    7    9
2    4    1
5    6    8

A soma dos elementos da diagonal principal é: 15



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

Como calcular o cosseno de um ângulo em C usando a função cos() do header math.h - Calculadora de cosseno em C

Quantidade de visualizações: 1439 vezes
Em geral, quando falamos de cosseno, estamos falando do triângulo retângulo de Pitágoras (Teorema de Pitágoras). A verdade é que podemos usar a função cosseno disponível nas linguagens de programação para calcular o cosseno de qualquer número, mesmo nossas aplicações não tendo nenhuma relação com trigonometria.

No entanto, é sempre importante entender o que é a função cosseno. 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 cosseno é a razão entre o cateto adjascente e a hipotenusa, ou seja, o cateto adjascente dividido pela hipotenusa. Veja a fórmula:

\[\text{Cosseno} = \frac{\text{Cateto adjascente}}{\text{Hipotenusa}} \]

Então, se dividirmos 30 por 36.056 (na figura eu arredondei) nós teremos 0.8320, que é a razão entre o cateto adjascente e a hipotenusa (em radianos).

Agora, experimente calcular o arco-cosseno de 0.8320. O resultado será 0.5881 (em radianos). Convertendo 0.5881 radianos para graus, nós obtemos 33.69º, que é exatamente o ângulo em graus entre o cateto adjascente e a hipotenusa na figura acima.

Pronto! Agora que já sabemos o que é cosseno na trigonometria, vamos entender mais sobre a função cos() da linguagem C. Esta função, que faz parte do header math.h, recebe um valor numérico double e retorna um valor double, ou seja, também numérico) entre -1 até 1 (ambos inclusos). Veja:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
 
int main(int argc, char *argv[]){
  // vamos calcular o cosseno de três números
  printf("Cosseno de 0 = %f\n", cos(0));
  printf("Cosseno de 1 = %f\n", cos(1));
  printf("Cosseno de 2 = %f\n", cos(2));
 
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Cosseno de 0 = 1.000000
Cosseno de 1 = 0.540302
Cosseno de 2 = -0.416147

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




Ruby ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como gerar um número inteiro aleatório em Ruby usando a função rand() do módulo Kernel

Quantidade de visualizações: 9145 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar o método rand() do módulo Kernel da linguagem Ruby para gerar um número randômico dentro de uma determinada faixa. No exemplo nós vamos gerar um número aleatório entre 0 e 6 (não incluído).

Veja o código completo para o exemplo:

# gera um número aleatório entre 0 e 5
numero = rand(6)
puts sprintf("O numero aleatório é: %d", \
  numero)

Ao executar este código Ruby nós teremos o seguinte resultado:

O numero aleatório é: 5


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Ruby

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