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Você está aqui: Java ::: Java para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como converter Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas usando Java - Java para Engenharia

Quantidade de visualizações: 2011 vezes
Nesta nossa série de Java para Geometria Analítica e Álgebra Linear, mostrarei um código 100% funcional para fazer a conversão entre coordenadas polares e coordenadas cartesianas. Esta operação é muito frequente em computação gráfica e é parte integrante das disciplinas dos cursos de Engenharia (com maior ênfase na Engenharia Civil).

Na matemática, principalmente em Geometria e Trigonometria, o Sistema de Coordenadas Polares é um sistema de coordenadas em duas dimensões no qual cada ponto no plano é determinado por sua distância a partir de um ponto de referência conhecido como raio (r) e um ângulo a partir de uma direção de referência. Este ângulo é normalmente chamado de theta (__$\theta__$). Assim, um ponto em Coordenadas Polares é conhecido por sua posição (r, __$\theta__$).

Já o sistema de Coordenadas no Plano Cartesiano, ou Espaço Cartesiano, é um sistema que define cada ponto em um plano associando-o, unicamente, a um conjuntos de pontos numéricos.

Dessa forma, no plano cartesiano, um ponto é representado pelas coordenadas (x, y), com o x indicando o eixo horizontal (eixo das abscissas) e o y indicando o eixo vertical (eixo das ordenadas). Quando saímos do plano (espaço 2D ou R2) para o espaço (espaço 3D ou R3), temos a inclusão do eixo z (que indica profundidade).

Antes de prosseguirmos, veja uma imagem demonstrando os dois sistemas de coordenadas:



A fórmula para conversão de Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas é:

x = raio × coseno(__$\theta__$)
y = raio × seno(__$\theta__$)

E aqui está o código Java completo que recebe as coordenadas polares (r, __$\theta__$) e retorna as coordenadas cartesianas (x, y):

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package arquivodecodigos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos ler o raio e o ângulo
    System.out.print("Informe o raio: ");
    double raio = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Informe o theta: ");
    double theta = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Theta em graus (1) ou radianos (2): ");
    int graus = Integer.parseInt(entrada.nextLine());

    // o theta está em graus?
    if(graus == 1){
      theta = theta * (Math.PI / 180.0);      
    }
            
    // fazemos a conversão para coordenadas cartesianas 
    double x = raio * Math.cos(theta);
    double y = raio * Math.sin(theta);

    // exibimos o resultado
    System.out.printf("As Coordenadas Cartesianas são: (x = %.2f, y = %.2f)", 
      x, y);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Informe o raio: 1
Informe o theta: 1.57
Theta em graus (1) ou radianos (2): 2
As Coordenadas Cartesianas são: (x = 0,00, y = 1,00)

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

Exercício Resolvido de Java - Desenvolva um programa que leia dez números do tipo inteiro ao usuário Armazene esses dez números em um vetor

Quantidade de visualizações: 1266 vezes
Exercício Resolvido de Java - Desenvolva um programa que leia dez números do tipo inteiro ao usuário. Armazene esses dez números em um vetor

Pergunta/Tarefa:

Desenvolva um programa que leia dez números do tipo inteiro ao usuário. Armazene esses dez números em um vetor. Para os valores dos elementos inseridos nas posições pares desse vetor, calcule o somatório deles, para os demais calcule a subtração desses valores. Em seguida, o programa deverá apresentar na tela os resultados.

Sua saída deverá ser parecida com:

Digite o 1.o número inteiro: 5
Digite o 2.o número inteiro: 1
Digite o 3.o número inteiro: 2
Digite o 4.o número inteiro: 3
Digite o 5.o número inteiro: 7
Digite o 6.o número inteiro: 8
Digite o 7.o número inteiro: 10
Digite o 8.o número inteiro: 54
Digite o 9.o número inteiro: 4
Digite o 10.o número inteiro: 5
A soma dos números nas posições pares é: 28
A subtração dos números nas posições ímpares é: -71
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

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package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);

    int numeros[] = new int[10]; // vetor para guardar os 10 números inteiros
    int soma = 0; // soma dos números nas posições pares
    int subtracao = 0; // subtração dos números nas posições impares
    
    // vamos fazer a leitura dos 10 valores inteiros
    for(int i = 0; i < numeros.length; i++){
      System.out.print("Digite o " + (i + 1) + ".o número inteiro: ");
      numeros[i] = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    }
    
    // agora vamos percorrer o vetor e obter a soma dos elementos nas posições
    // pares e a subtração dos elementos nas posições ímpares
    for(int i = 0; i < numeros.length; i++){
      if(i % 2 == 0){
        // posição par
        soma = soma + numeros[i];
      }
      else{
        // posição ímpar
        subtracao = subtracao - numeros[i];
      }
    }
    
    System.out.println("A soma dos números nas posições pares é: " + soma);
    System.out.println("A subtração dos números nas posições ímpares é: " 
      + subtracao);
  }
}



Java ::: Pacote java.awt ::: Graphics

Como retornar a cor atual do contexto de desenho usando o método getColor() da classe Graphics do Java - Computação gráfica em Java

Quantidade de visualizações: 7884 vezes
Antes de efetuar qualquer desenho na superfície de um componente, é importante saber qual cor está definida no momento, assim podemos alterá-la se necessário. Para isso podemos usar o método getColor() da classe Graphics. Este método retorna um objeto da classe Color.

Veja um exemplo no qual obtemos a cor usada atualmente para desenhar na superfície de um JLabel:

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

public class Estudos extends JFrame{
  JLabel label;  

  public Estudos() {
    super("Desenhando");
    
    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("Obter a cor do contexto");
    btn.addActionListener(
      new ActionListener(){
        public void actionPerformed(ActionEvent e){
          
          Graphics graphics = label.getGraphics();
          
          // obtém a cor usada para desenhar no
          // contexto de desenho
          Color cor = graphics.getColor();
          JOptionPane.showMessageDialog(null,
            "A cor usada atualmente é " +
            cor.toString());
        }
      }
    );
    
    // 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);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

A cor usada atualmente é java.awt.Color[r=0,g=0,b=0]


Java ::: Dicas & Truques ::: Arquivos e Diretórios

Como renomear um diretório em Java usando o método renameTo() da classe File - Arquivos e diretórios em Java

Quantidade de visualizações: 2 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar o método renameTo() da classe File da linguagem Java para renomear um diretório. Veja que este método retorna boolean, ou seja, o valor true caso o diretório for renomeado com sucesso e false em caso contrário.

Veja o código completo para o exemplo:

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package arquivodecodigos;

import java.io.*;
 
public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    // diretorio com o nome antigo
    File dir1 = new File("c:\\java");
     
    // diretorio com o novo nome
    File dir2 = new File("c:\\java_novo");
     
    boolean ok = dir1.renameTo(dir2);
    if(ok){
      System.out.println("Diretorio renomeado com sucesso.");
    }
    else{
      System.out.println("Nao foi possivel renomear o diretorio.");
    }
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Diretorio renomeado com sucesso.


Java ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Métodos, Procedimentos e Funções

Exercícios Resolvidos de Java - Como escrever uma função Java que recebe dois números inteiros e retorna a soma desses dois valores como um inteiro

Quantidade de visualizações: 9686 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um método estático em Java chamado somar() que recebe dois números inteiros e retorna a soma desses dois valores como um inteiro. Este método deverá ter a seguinte assinatura:

public static int somar(int a, int b){
  // sua implementação aqui
}
Este método deverá, obrigatoriamente, estar na classe principal (aquela que contém o método main()). Após a implementação do método somar(), vá até o método main() e peça ao usuário para informar dois números inteiros. Em seguida faça uma chamada ao método somar() passando os dois valores como argumentos, obtenha o retorno e exiba-o.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o primeiro número: 4
Informe o segundo número: 3
A soma dos dois números é: 7
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Java:

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package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // vamos fazer a leitura usando a classe Scanner
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos pedir ao usuário que informe dois valores inteiros
    System.out.print("Informe o primeiro número: ");
    int n1 = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    System.out.print("Informe o segundo número: ");
    int n2 = Integer.parseInt(entrada.nextLine());
    
    // vamos efetuar uma chamada ao método somar() e obter seu retorno
    int resultado = somar(n1, n2);
    
    // finalmente mostramos o resultado
    System.out.println("A soma dos dois números é: " + resultado);
  }
  
  // método estático que recebe dois inteiros e retorna a soma como um número inteiro
  public static int somar(int a, int b){
    int soma = a + b; // soma os dois números
    return soma; // retorna a soma para o método chamado
  }
}



Java ::: Dicas & Truques ::: Fuso Horários

Como representar fuso horário em Java usando a classe TimeZone

Quantidade de visualizações: 12976 vezes
A classe abstrata TimeZone (do pacote java.util) representa um determinado fuso horário e também identifica o horário de verão (daylight savings) de um determinado país ou região. Veja sua posição na hierarquia de classes Java:

java.lang.Object
  java.util.TimeZone
A classe TimeZone implementa ainda as interfaces Serializable e Cloneable e sua classe derivada conhecida é SimpleTimeZone.[br][br]

A melhor forma de entender o fuso horário, é consultando suas configurações regionais no Painel de Controle de seu sistema. É comum, em máquinas brasileiras encontrarmos o fuso horário "GMT -03:00 - Brasilia". Isso quer dizer que a hora oficial do Brasil é -3 horas em relação ao horário de Greenwich, Londres. Não podemos nos esquecer do horário de verão, que reduz esta diferença para -2 horas na maior parte do país.

Por padrão, A JVM detecta e trabalha com o fuso horário da máquina na qual está sendo executada. Veja um trecho de código que obtém este TimeZone padrão:

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import java.util.*;

public class Estudos{ 
  public static void main(String args[]){ 
    TimeZone timeZone = TimeZone.getDefault();
    System.out.println(timeZone.getDisplayName());
    System.out.println(timeZone.getID());
  } 
}

Ao executar este código você terá um resultado semelhante à:

Brasilia Time
America/Sao_Paulo

Aqui nós usamos o método estático getDefault() para retornar o TimeZone padrão e os métodos de instância getDisplayName() e getID() para obter as informações sobre o fuso horário.


Java ::: Pacote java.lang ::: StringBuffer

Curso completo de Java - Como usar a classe StringBuffer da linguagem Java

Quantidade de visualizações: 9120 vezes
A classe StringBuffer, no pacote java.lang, representa uma sequencia de caracteres mutável e segura em relação a threads. Um objeto StringBuffer é parecido com uma String, com a diferença que um StringBuffer pode ser modificado in-place, ou seja, modificações em seu conteúdo não geram uma nova cópia, como acontece com objetos da classe String.

Veja a posição desta classe na hierarquia de classes Java:

java.lang.Object
  java.lang.StringBuffer
A classe StringBuffer implementa as interfaces Serializable, Appendable e CharSequence.

A qualquer momento um StringBuffer contém uma sequencia de caracteres em particular, mas o tamanho e o conteúdo da sequencia pode ser alterado por meio de certas chamadas de métodos.

Objetos StringBuffer são seguros para acesso em um ambiente de múltiplas threads. Os métodos são sincronizados (synchronized) onde necessário de forma a garantir que todas as operações em uma instância em particular se comportem como se estivessem em ordem serial, ou seja, sejam consistentes com a ordem das chamadas de métodos feitas por cada uma das threads envolvidas.

As operações principais de um StringBuffer são os métodos append() e insert(), que são sobrecarregados para aceitar dados de qualquer tipo. Cada um destes métodos converte a informação fornecida em string e então acrescenta ou insere os caracteres desta string no string buffer. O método append() sempre adiciona os caracteres no final do buffer. O método insert(), por sua vez, adiciona os caracteres em um determinado ponto.

Por exemplo, se z se refere a um objeto string buffer cujo conteúdo é "start", então a chamada de método z.append("le") faria com que o string buffer tivesse agora ""startle"", enquanto z.insert(4, "le") alteraria o conteúdo do string buffer para "starlet".

Em geral, se sb se refere a uma instância de StringBuffer, então sb.append(x) tem o mesmo efeito que sb.insert(sb.length(), x).

Sempre que uma operação ocorre envolvendo uma sequencia de fonte (por exemplo, adicionar ou inserir a partir de uma outra sequencia), esta classe sincroniza somente o string buffer no qual a operação está sendo feita.

Todo string buffer possui uma capacidade (capacity). Enquanto o comprimento da sequencia de caracteres contida no string buffer não exceder a capacidade do mesmo, não há necessidade de alocar uma nova matriz interna de buffer. Se o buffer interno for sobrecarregado, ele será automaticamente expandido. A partir do Java 5, esta classe foi suplementada com uma classe equivalente criada para o uso em ambiente de thread única: StringBuilder. A classe StringBuilder deve ser usada em vez de StringBuffer, uma vez que ela suporta as mesmas operações mas é mais rápida por não executar sincronização.


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

Exercício Resolvido de Java - Percorrer todos os elementos de um array, exibir a soma dos valores positivos e a quantidade de valores negativos

Quantidade de visualizações: 12547 vezes
Pergunta/Tarefa:

Considere o seguinte vetor de inteiros:

// um array de inteiros contendo sete elementos
int valores[] = {-3, 9, 12, -34, -2, 20, 10};
Escreva um programa Java console ou GUI que usa um laço for para percorrer todos os elementos deste array e exibir a soma dos valores positivos e a quantidade de valores negativos.
Seu programa deverá exibir uma saída com a mensagem:

A soma dos valores positivos é: 51
A quantidade de valores negativos é: 3

Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício em Java:

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public static void main(String[] args){
  // um array de inteiros contendo sete elementos
  int valores[] = {-3, 9, 12, -34, -2, 20, 10};
    
  // o primeiro passo é criar uma variável que vai receber a soma
  // dos valores positivos
  int soma_positivos = 0;

  // agora uma variável para receber a quantidade de valores negativos
  int quant_negativos = 0;

  // agora vamos usar uma laço for para percorrer todos os elementos
  // do array
  for(int i = 0; i < valores.length; i++){
    // vamos verificar se o valor do elemento atual é negativo
    if(valores[i] < 0){
      quant_negativos++;  
    }
    else{ // o valor é positivo
      soma_positivos = soma_positivos + valores[i]; 
    }
  }

  // vamos exibir a soma dos valores positivos
  System.out.println("A soma dos valores positivos é: " + soma_positivos);

  // vamos exibir a quantidade de valores negativos
  System.out.println("A quantidade de valores negativos é: " + quant_negativos);
}



Java ::: Coleções (Collections) ::: HashMap

Como retornar a quantidade de mapeamentos (chave-valor) em um HashMap do Java usando o método size()

Quantidade de visualizações: 7883 vezes
Em algumas situações precisamos saber a quantidade de mapeamentos (chave-valor) contidos em um HashMap. Para isso nós podemos usar o método size(). Veja o exemplo:

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import java.util.*;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    
    // vamos criar uma instância de HashMap
    HashMap<Integer, String> clientes = new HashMap<Integer, String>();

    // vamos adicionar três chaves e seus valores
    clientes.put(new Integer(1), "Osmar J. Silva");
    clientes.put(new Integer(2), "Salvador Miranda de Andrade");
    clientes.put(new Integer(3), "Marcos da Costa Santos");
      
    // vamos obter a quantidade de mapeamentos neste HashMap
    int quant = clientes.size();

    // vamos exibir o resultado
    System.out.println("Este HashMap contém " + quant +
      " mapeamentos.");    

    System.exit(0);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Este HashMap contém 3 mapeamentos.


Vamos testar seus conhecimentos em JavaScript

Qual é o resultado da execução do seguinte código JavaScript?

var resultado = Boolean(5 < 3);
document.write(resultado);

A) true

B) NaN

C) false

D) Um erro de execução
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Instalações Hidráulicas Prediais

Sistema domiciliar de abastecimento de água

Há diversas opções de materiais empregados nas instalações de água fria. Cada tipo de material se enquadra às condições em que será utilizado. Nas instalações residenciais do Brasil, o material mais empregado é o PVC, por apresentar diversas vantagens.

Quais das opções a seguir apresentam as principais características desse tipo de material?

I. Leve (1,4g/cm3), o que facilita seu manuseio e aplicação.

II. Por ser tóxico, apresenta risco à saúde humana.

III. Sólido e resistente a choques.

IV. Durável: sua vida útil em construções é superior a 50 anos.

As afirmações corretas são:

A) I e II, apenas.

B) I, III e IV, apenas.

C) I, II e III, apenas.

D) II e III, apenas.

E) I, II, III e IV.
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Instalações Hidráulicas Prediais

Perda de Carga Localizada, Acessórios de Tubulação

Considerando a questão: "Qual a perda de carga singular em um conduto de 100 m, diâmetro de 100 mm, com um fluido escoando a 2 m/s, apresentando as seguintes singularidades rosqueadas na tubulação: válvula globo totalmente aberta e cotovelo de 45º com raio normal?".

O que acontece com a perda de carga singular do escoamento anteriormente mencionado se a viscosidade do fluido que escoa aumentar em 20% e se a válvula globo for totalmente fechada?

A) A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento completo da válvula globo aumenta em 100% sua perda de carga singular.

B) A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%. O fechamento da válvula não altera a perda de carga, seu Ks é constante, independentemente da abertura da válvula.

C) A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a perda de carga linear. O fechamento completo da válvula globo aumenta em 100% sua perda de carga singular.

D) A viscosidade é diretamente proporcional à perda de carga singular, pois ela é um fator determinante para calcularmos o número de Reynolds. Se ela aumenta em 20%, a perda de carga singular também aumenta em 20%.

O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa que ela ficará em repouso, logo seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de carga tão grande que simplesmente para o escoamento.

E) A perda de carga singular depende apenas de fatores geométricos das singularidades, logo qualquer mudança na viscosidade do fluido afetará apenas a perda de carga linear.

O fechamento completo da válvula globo estanca o escoamento, o que significa que ela ficará em repouso, assim, seu Ks tende ao infinito, gerando uma perda de carga tão grande que simplesmente para o escoamento.
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Vamos testar seus conhecimentos em

Vigas a flexão simples: seções retangulares

O dimensionamento de vigas retangulares armadas à flexão leva em consideração a resistência do concreto à compressão e a resistência do aço à tração. Nesse caso, a viga está simplesmente armada e é composta por armadura principal e armadura construtiva. Dependendo do domínio em que a seção da viga se encontra, pode ser necessário também considerar a resistência do aço à compressão, quando a viga é composta por armadura dupla.

Considere uma viga retangular de concreto com largura de 14cm, concreto C30, e que a agressividade ambiental do local é classe III. Considere também que essa viga deve resistir a uma solicitação por um momento fletor de 95,50kN.m.

Nesse caso, qual é a altura mínima da viga para que não seja necessária armadura dupla?

A) 35cm.

B) 40cm.

C) 45cm.

D) 50cm.

E) 55cm.
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Vamos testar seus conhecimentos em

Tintas

As tintas são misturas líquidas ou em pó utilizadas para colorir, proteger e embelezar superfícies diversas, como paredes, metais, plásticos, madeiras e muito mais. Elas são compostas de vários componentes que desempenham funções específicas para proporcionar as características desejadas.

Associe os componentes das tintas utilizadas na construção civil e suas respectivas funções:

I. Pigmentos

II. Solventes

III. Aglutinantes

( ) São também conhecidos como ligantes, e uma de suas funções é a capacidade de formar uma película sólida quando a tinta é aplicada.

( ) São responsáveis por conferir cor, opacidade e estabilidade à tinta.

( ) São usados para ajustar a viscosidade da tinta, tornando-a adequada para aplicação.

Marque a ordem da associação correta.

A) III, II, I.

B) II, I, III.

C) I, II, III.

D) II, III, I.

E) III, I, II.
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Java

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8º lugar: C++
9º lugar: VB.NET
10º lugar: Ruby



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