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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 ::: Pacote java.awt ::: Graphics

Como desenhar linhas em determinados ângulos usando o método drawLine() da classe Graphics - Computação Gráfica em Java

Quantidade de visualizações: 14265 vezes
É possível usar o método drawLine() da classe Graphics para desenhar linhas em determinados ângulos. Observe atentamente a assinatura deste método:

public abstract void drawLine(int x1,
  int y1, int x2, int y2)


Aqui x1 e x2 representam as coordenadas iniciais da linha e x2 e y2 representam as coordenadas finais. Assim, vamos analisar a fórmula matemática que permite definir o ângulo de desenho.

Comece definindo os valores para as coordenadas iniciais x1 e y1, o ângulo desejado e o comprimento da linha:

int x1 = 30;
int y1 = 50;
int ang = 0;
int comp = 100;


Vamos começar obtendo a coordenada x final, que chamaremos de x2. Já sabemos que o ângulo é 0, então obteremos uma linha horizontal para a direita. Vamos ao cálculo:

int x2 = (int)(x1 + 
  Math.cos(ang / 180.0 * Math.PI) * comp);


Já sabemos que o valor de x2 é igual a 0 pois (pode testar na barra de endereços de seu browser):

javascript:alert(0 / 180.0 * Math.PI)


resulta em 0 e:

javascript:alert(Math.cos(0))


resulta em 1. Assim: x1 + (1 * 100) = 130. Para que nosso código esteja correto, o valor de y2 deverá ser igual a y1. Vejamos:

int y2 = (int)(y1 - 
  Math.sin(ang / 180.0 * Math.PI) * comp);


Já sabemos que (ang / 180.0 * Math.PI) resulta em 0 e que o seno de 0 é 0. Assim: y1 - (0 * 100) = 50. Veja o código completo:

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

public class Estudos extends JFrame{
  JLabel label;  

  public Estudos() {
    super("Desenhando em um JLabel");
    
    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("Desenhar uma linha (ângulo)");
    btn.addActionListener(
      new ActionListener(){
        public void actionPerformed(ActionEvent e){
          
          // Desenha uma string no JLabel
          int x1 = 30; // coordenada inicial x
          int y1 = 50; // coordenada inicial y
          int ang = 0; // ângulo
          int comp = 100; // comprimento
          // coordenada x final
          int x2 = (int)(x1 + 
            Math.cos(ang / 180.0 * Math.PI) * comp);
          // coordenada y final
          int y2 = (int)(y1 - 
            Math.sin(ang / 180.0 * Math.PI) * comp);

          Graphics graphics = label.getGraphics();
          
          graphics.drawLine(x1, y1, x2, y2);    

        }
      }
    );
    
    // 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);
  }
}

Experimente agora fornecer ângulos diferentes, por exemplo, 45 (uma linha diagonal para a direita e para cima), 90 (uma linha vertical para cima), 135 (uma linha diagonal para a esquerda e para cima), 180 (uma linha horizontal para a esquerda), 225 (uma linha diagonal para a esquerda e para baixo), 270 (uma linha vertical para baixo), 315 (uma linha diagonal para a direita e para baixo) e 360 (uma linha horizontal para a direita).

Há algo de interessante neste código. Se você maximizar, minimizar ou redimensionar a janela verá que o desenho é apagado. Isso acontece porque todas as vezes que a janela sofre alguma alteração, ela é pintada novamente, juntamente com seus componentes filhos. Se você deseja que o desenho seja feito automaticamente novamente, é melhor fazer uma sub-classe do componente desejado e sobrescrever seu método paintComponent(). Nesta mesma seção você encontrará exemplos de como fazer isso.


Java ::: Tratamento de Erros ::: Passos Iniciais

Quais as diferenças entre checked exceptions, runtime exceptions e errors na linguagem Java?

Quantidade de visualizações: 16084 vezes
Checked exceptions (exceções verificadas), runtime exceptions (exceções de tempo de execução) e errors (erros) possuem diferenças importantes e devem ser entendidas perfeitamente para tirarmos maior proveito da plataforma Java.

Entre as checked exceptions podemos citar FileNotFoundException, ClassNotFoundException e IOException. Agora veja: problemas tais como um arquivo não encontrado, uma classe não encontrada ou problemas com entrada e saída (talvez a impressora parou de responder ou a rede caiu) fogem completamente do domínio da aplicação. Tais exceções não são provocadas por código mal escrito ou mal testado. Desta forma, o Java força que todas as checked exceptions estejam em um bloco try...catch. Vamos ver se isso é verdade? Observe o trecho de código abaixo:

import java.io.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    DataInputStream in = new DataInputStream(
      new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("conteudo.txt")));
        
    while(in.available() != 0)
      System.out.print((char) in.readByte());
    
    System.exit(0);
  }
}

Se tentarmos compilar este código teremos o seguinte resultado:

Estudos.java:7: unreported exception 
java.io.FileNotFoundException; must be caught 
or declared to be thrown
  new FileInputStream("conteudo.txt")));
  ^
Estudos.java:9: unreported exception 
java.io.IOException; must be caught or 
declared to be thrown
  while(in.available() != 0)
           ^
Estudos.java:10: unreported exception 
java.io.IOException; must be caught or 
declared to be thrown
  System.out.print((char) in.readByte());
                             ^
3 errors


Aqui nós temos uma exceção FileNotFoundException e duas exceções IOException. Vamos nos concentrar na exceção gerada pelo construtor da classe FileInputStream. Folheando a documentação do Java nós encontramos:

public FileInputStream(String name)
  throws FileNotFoundException


É aqui que as coisas começam a ficar interessantes. Todos os métodos Java que podem atirar exceções verificadas são marcados com throws e o tipo de exceção lançada. A palavra throws é usada para transferir a responsabilidade do tratamento do erro para o chamador de tais métodos. Outro exemplo é o método readByte() da classe DataInputStream:

public final byte readByte()
  throws IOException


Para corrigir as exceções acima, só precisamos usar um bloco try...catch. Veja:

import java.io.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    try{
      DataInputStream in = new DataInputStream(
        new BufferedInputStream(
          new FileInputStream("conteudo.txt")));
        
      while(in.available() != 0)
        System.out.print((char) in.readByte());
    } 
    catch(IOException e){
      System.out.print(e.getMessage());
    }

    System.exit(0);
  }
}  

Exceções verificadas são todas aquelas que descendem de Exception mas não descendem de RuntimeException.

As exceções de tempo de execução (runtime exceptions) são provocadas por código mal escrito ou mal testado, ou seja, são causadas por nós programadores. Entre estas exceções podemos citar ArithmeticException, IndexOutOfBoundsException e NoSuchElementException. De fato, um erro aritmético é responsabilidade do programador, pois cabe a este verificar se os valores estão dentro da faixa permitida por cada tipo de dados.

Ao contrário das exceções verificadas, o compilador não força o uso do bloco try...catch para as runtime exceptions. De fato, isso é fácil de compreender, uma vez que tais exceções não deveriam jamais aparecer.

Contudo, pode ser desejável usar o bloco try...catch em casos em que os valores de uma operação são definidos pelo usuário. Veja um exemplo:

import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    
    System.out.print("Informe um inteiro: ");
    int valor = in.nextInt();

    System.out.print("Informe outro inteiro: ");
    int valor2 = in.nextInt();

    System.out.println("O resultado é " + 
      valor / valor2);
  }
}

Se executarmos este código e informarmos o valor 0 para o segundo inteiro, teremos a seguinte exceção:

Informe um inteiro: 4
Informe outro inteiro: 0
Exception in thread "main" 
  java.lang.ArithmeticException: / by zero
  at Estudos.main(Estudos.java:13)


Uma forma de corrigir isso é testando os valores informados para verificar suas faixas ou lançar uma exceção. Veja como usamos esta última alternativa:

import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    
    System.out.print("Informe um inteiro: ");
    int valor = in.nextInt();

    System.out.print("Informe outro inteiro: ");
    int valor2 = in.nextInt();

    try{
      System.out.println("O resultado é " + 
        valor / valor2);
    }
    catch(ArithmeticException e){
      System.out.println("Uma exceção " +
       "ArithmeticException ocorreu, " +
       "possivelmente uma tentativa de " +
       "divisão por zero.");
    }
  }
}

Agora se informarmos zero para o segundo inteiro, teremos:

Informe um inteiro: 5
Informe outro inteiro: 0
Uma exceção ArithmeticException ocorreu, 
possivelmente uma tentativa de divisão
por zero.


As runtime exceptions (causadas por falha nossa, os programadores) descedem de java.lang.RuntimeException.

Além das runtime exceptions e das checked exceptions, temos também os errors, que descedem de java.lang.Error e não devem jamais ser atirados ou tratados em blocos try...catch. Este tipo de erro é reservado para indicar problema na JVM. Entre tais erros temos OutOfMemoryError, que é lançado quando a Java Virtual Machine não consegue alocar um objeto porque sua fatia de memória esgotou e o Garbage Collector ainda não liberou mais memória. Não há razão para tratarmos isso em um bloco try...catch uma vez que, ao contrário de C++, a liberação de memória só é feita pelo GC. O melhor a fazer é deixar mesmo o programa ser encerrado e encontrar alternativas para a correção do problema.


Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Concreto, Concreto Armado e Concretos Especiais

Como calcular o Momento Mínimo de uma viga de concreto armado usando Python - Python para Engenharia Civil e Cálculo Estrutural

Quantidade de visualizações: 614 vezes
A ABNT NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto armado) define que todas as vigas, independente de suas dimensões e momentos solicitantes, precisam apresentar uma taxa mínima de armadura de tração. O concreto possui excelente resistência à compressão, porém, sua resistência à tração é muito baixa, ficando em torno de 10% do valor de sua resistência à compressão.

A NBR 6118 lista, como primeira exigência, uma taxa mínima absoluta de 0,15% de armadura longitudinal para as vigas de concreto armado. A segunda exigência é calcular a área de armadura mínima a partir do Mdmin, que é o momento mínimo (de projeto) a ser considerado no dimensionamento.

Dessa forma, após calcularmos o momento mínimo Mdmin, só precisamos calcular a área de aço correspondente a este momento.

A fórmula do momento mínimo para as vigas de concreto armado é:

\[M_\text{dmin} = 0,8 \cdot W_\text{0} \cdot f_\text{ctk,sup}\]
Onde:

Mdmin é o momento mínimo de projeto a ser considerado, em kN.m (ou kN.cm dependendo da necessidade);

fctk,sup é o limite superior da resistência à tração média do concreto, em kN.cm2. Em outra dica desta seção eu mostrei como o fctk,sup é calculado;

W0 é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em m3.

Já o Módulo de Resistência da Seção (para seções retangulares), é calculado pela seguinte fórmula:

\[W_\text{0} = \frac{b \cdot h^2}{6}\]
Onde:

W0 é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em cm3;

b é a largura da viga em centímetros;

h é a altura da viga em centímetros.

Veja agora o código Python que pede para o usuário informar o FCK do concreto e as dimensões da viga e calcula o fctk,sup, o W0 e finalmente o Mdmin solicitante para o cálculo da armadura longitudinal mínima da viga:

# vamos importar o módulo Math
import math

# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar o FCK do concreto
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto em Mpa: "))

  # vamos ler a largura da viga
  bw = float(input("Informe a largura bw da viga em cm: "))
  
  # vamos ler a altura da viga
  h = float(input("Informe a altura h da viga em cm: "))
  
  # agora vamos calcular a resistência à tração média
  # do concreto
  fctk_m = 0.3 * math.pow(fck, 2.0 / 3.0)

  # vamos calcular o limite superior
  fctk_sup = 1.3 * fctk_m

  # vamos calcular o módulo de resistência da seção
  w0 = (bw * math.pow(h, 2) / 6.0) 

  # agora já podemos calcular o momento mínimo
  mdmin = 0.8 * w0 * (fctk_sup / 10.0)

  # e mostramos os resultados
  print("\nO fctk,sup é: {0} Mpa ({1} kN/cm2)".format(round(fctk_sup, 5),
    round(fctk_sup / 10.0, 5)))
  print("O módulo de resistência da seção W0 é: {0} cm3 ({1} m3)".format(
    round(w0, 5), round(w0 / 1000000.0, 5)))
  print("O momento mínimo Mdmin é: {0} kN.cm ({1} kN.m)".format(
    round(mdmin, 5), round(mdmin / 100.0, 5)))

if __name__ == "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe o FCK do concreto em Mpa: 30
Informe a largura bw da viga em cm: 20
Informe a altura h da viga em cm: 50

O fctk,sup é: 3.76541 Mpa (0.37654 kN/cm2)
O módulo de resistência da seção W0 é: 8333.33333 cm3 (0.00833 m3)
O momento mínimo Mdmin é: 2510.2724 kN.cm (25.10272 kN.m)


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Como testar condições em Python usando a estrutura condicional if...elif...else (se, senão se, senão)

Quantidade de visualizações: 10396 vezes
A instrução condicional if (se) é usada para verificar uma condição na linguagem Python. Se esta condição for verdadeira, um bloco de códigos é executado. Opcionalmente um bloco de códigos pode também ser executado caso a condição seja falsa.

Veja um exemplo:

def main():
  numero = 10
  valor = int(input("Informe um inteiro: "))
 
  if valor == numero:
    print("Parabéns, você acertou de primeira")
    print("Já tentou a Megasena?")
  elif valor < numero:
    print("Tente um número maior")
  else:
    print("Tente um número menor")
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Informe um inteiro: 3
Tente um número maior

Observe que as instruções a serem executadas em um bloco são agrupadas por indentação.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Recursão (Recursividade)

Exercícios Resolvidos de Java - Um método recursivo que recebe uma String e retorna a quantidade de letras maiúsculas encontradas

Quantidade de visualizações: 6362 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um método recursivo que recebe uma palavra ou frase e retorna a quantidade de caracteres (letras) maiúsculos. Seu método deverá possuir a seguinte assinatura:

public static int contarMaiusculas(String frase){
  // sua implementação aqui
}
Veja que o método deverá funcionar para qualquer tamanho de string. Teste também com strings que contenham somente letras maiúsculas ou somente letras minúsculas.

Sua saída deverá ser parecida com:

Digite uma palavra ou frase: Arquivo de Códigos
A palavra ou frase contém 2 letras maiúsculas
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java console:

Observação importante: Este código criará uma cadeia de chamadas recursivas. Cada chamada ao método contarMaiusculas() receberá uma cópia menor da palavra ou frase fornecida. Quando a última chamada recursiva do método receber uma string vazia, a cadeia começa a retornar. Note que os valores acumulados nas várias chamadas ao método vão sendo acumulados na variável quantidade.

package exercicio;

import java.util.Scanner;

public class Exercicio {
  public static void main(String[] args) {
    // cria um novo objeto da classe Scanner
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // solicita uma palavra ou frase ao usuário
    System.out.print("Digite uma palavra ou frase: ");
    // lê a palavra ou frase
    String frase = entrada.nextLine();
    
    int quantMaiusculas = contarMaiusculas(frase);
    System.out.println("A palavra ou frase contém " + quantMaiusculas +
      " letras maiúsculas");
  }
  
  // método recursivo que recebe uma palavra ou frase e retorna
  // a quantidade de letras maiúsculas
  public static int contarMaiusculas(String frase){
    /* Este código criará uma cadeia de chamadas recursivas. Cada
     * chamada ao método contarMaiusculas() receberá uma cópia menor
     * da palavra ou frase fornecida. Quando a última chamada recursiva do
     * método receber uma string vazia, a cadeia começa a retornar. Note
     * que os valores acumulados nas várias chamadas ao método vão sendo
     * acumulados na variável quantidade
    */ 
    int quantidade = 0;
    
    // o tamanho da string é maior que 0?
    if(frase.length() > 0){
      if(Character.isUpperCase(frase.charAt(0))){
        quantidade = 1 + contarMaiusculas(frase.substring(1));      
      }
      else{
        quantidade = contarMaiusculas(frase.substring(1));    
      }
    }
   
    return quantidade;
  }
}



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