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Como converter graus em radianos usando a função deg2rad() do GNU Octave - GNU Octave para Geometria Analítica e Álgebra Linear

Quantidade de visualizações: 1766 vezes
Quer aprender como calcular radianos ou como converter graus em radianos? Veja a fórmula nessa dica.

Quando estamos trabalhando com trigonometria no software GNU Octave, é importante ficarmos atentos ao fato de que todos os métodos e funções trigonométricas nessa linguagem recebem seus argumentos em radianos, em vez de graus.

Nesta dica veremos como converter graus em radianos (sem a chatice de ficar relembrando regra de três). Veja a fórmula abaixo:

\[Radianos = Graus \times \frac{\pi}{180}\]

Agora veja como esta fórmula pode ser escrita no GNU Octave. Primeiro vamos usar a fórmula dada e depois veremos a função deg2rad(). Assim, digite a expressão a seguir na janela de comandos do GNU Octave:

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>> 30 * (pi / 180) [Enter]
ans = 0.5236
>>

Agora veja como podemos obter o mesmo resultado usando a função deg2rad():

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>> deg2rad(30) [Enter]
ans = 0.5236
>>

Finalmente, veja como usar esta função em um script do GNU Octave:

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graus = input("Informe o ângulo em graus: ");
radianos = deg2rad(graus);
fprintf("O ângulo em radianos é %f\n", radianos);

Execute este script e teremos o seguinte resultado na janela de comandos:

Informe o ângulo em graus: 30 [Enter]
O ângulo em radianos é 0.523599
>>

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GNU Octave ::: GNU Octave para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

GNU Octave para Álgebra Linear - Como calcular o determinante de uma matriz usando a função det() do GNU Octave

Quantidade de visualizações: 2452 vezes
Na Matemática e na Álgebra Linear, o determinante é uma função matricial que associa a cada matriz quadrada um escalar, ou seja, o determinante é uma função que transforma uma matriz quadrada em um número real.

O determinante, ou melhor, a função determinante, permite saber se a matriz tem ou não inversa (matriz inversa), pois, as matriz que não tem inversa, são precisamente aquelas cujo determinante é igual a 0. Se o determinante for diferente de zero, então a matriz é uma matriz invertível.

O determinante de uma matriz A é denotado por det(A), det A ou |A|.

O software GNU Octave nos fornece uma forma rápida para obtermos o determinante de uma matriz: a função det(). Veja o exemplo a seguir (digitando diretamente na Janela de Comandos):

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>> A = [1, 2, 3; 2, 5, 2; 1, 3, 1] [ENTER]
A =

   1   2   3
   2   5   2
   1   3   1

>> det(A) [ENTER]
ans = 2
>>

Veja que declaramos uma matriz 3x3 com o nome A e em seguida usamos a função det() para obter o seu determinante.

Vamos ver agora como podemos fazer esse mesmo cálculo em um script do GNU Octave:

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# declara uma matriz quadrada de ordem 3
A = [1, 2, 3; 2, 5, 2; 1, 3, 1]

# calculamos o determinante
determinante = det(A)

# mostramos os resultado
fprintf("O determinante da matriz A é %f\n", determinante);

Não se esqueça de pesquisar sobre as propriedades do determinante. São cerca de 10 propriedades que nos ajudam a calcular o determinante da matriz simplesmente olhando para a sua composição.


GNU Octave ::: GNU Octave para Engenharia ::: Cálculo Diferencial e Integral

Como calcular a derivada de uma função usando a função diff() do GNU Octave - Regra do Tombo (ou Regra da Potência)

Quantidade de visualizações: 3558 vezes
No cálculo, a derivada em um ponto de uma função y = f(x) representa a taxa de variação instantânea de y em relação a x neste ponto.

Um exemplo típico é a função velocidade que representa a taxa de variação (derivada) da função espaço. Do mesmo modo, a função aceleração é a derivada da função velocidade.

Geometricamente, a derivada no ponto x = a de y = f(x) representa a inclinação da reta tangente ao gráfico desta função no ponto (a,~f(a)). A função que a cada ponto x associa a derivada neste ponto de f(x) é chamada de função derivada de f(x). [Citação da Wikipédia]

Nesta dica mostrarei como podemos usar a função diff() do GNU Octave para calcular a derivada de uma função usando a Regra do Tombo ou, mais formalmente, a Regra da Potência.

Dada uma função:



A Regra do Tombo pede que o n desça e multiplique o x, que agora estará elevado a n - 1. Vamos ver um exemplo então? Observe como a derivada de f(x) = x5 é calculada na imagem a seguir:



Veja agora como podemos fazer este cálculo em GNU Octave. Para isso, abra a janela de comandos e dispare as linhas a seguir:

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>> pkg load symbolic [ENTER]
>> syms x [ENTER]
>> f = x ** 5 [ENTER]
f = (sym)

   5
  x

>> diff(f, x) [ENTER]
ans = (sym)

     4
  5*x

>>

É possível que, após o comando "syms x" você veja algumas mensagens de aviso relacionadas à sua versão instalada do Python. Não se preocupe, pois esses avisos não interferem na funcionalidade da função diff().


GNU Octave ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o cateto oposto dadas as medidas da hipotenusa e do cateto adjascente em GNU Octave

Quantidade de visualizações: 1082 vezes
Todos estamos acostumados com o Teorema de Pitágoras, que diz que "o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos". Baseado nessa informação, fica fácil retornar a medida do cateto oposto quando temos as medidas da hipotenusa e do cateto adjascente. Isso, claro, via programação em linguagem GNU Octave.

Comece observando 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. A medida da hipotenusa é, sem arredondamentos, 36.056 metros.

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 que fazer é mudar a fórmula para:

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

Veja que agora o quadrado do cateto oposto é igual ao quadrado da hipotenusa menos o quadrado do cateto adjascente. Não se esqueça de que a hipotenusa é o maior lado do triângulo retângulo.

Veja agora como esse cálculo é feito em linguagem GNU Octave (script GNU Octave):

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c = 36.056 # medida da hipotenusa
b = 30 # medida do cateto adjascente
  
# agora vamos calcular o comprimento da cateto oposto
a = sqrt(power(c, 2) - power(b, 2))
 
# e mostramos o resultado
fprintf("A medida do cateto oposto é: %f\n", a);

Ao executar este código GNU Octave nós teremos o seguinte resultado:

A medida do cateto oposto é: 20.000878

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


GNU Octave ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o seno de um número ou ângulo em GNU Octave usando a função sin()

Quantidade de visualizações: 1961 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 GNU Octave. Esta função, que já vem embutido na ferramenta, recebe um valor numérico e retorna um valor, também numérico) entre -1 até 1 (ambos inclusos). Veja:

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>> sin(0) [ENTER]
ans = 0
>> sin(1) [ENTER]
ans = 0.8415
>> sin(2) [ENTER]
ans = 0.9093
>>

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




GNU Octave ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o cosseno de um ângulo em GNU Octave usando a função cos() - Calculadora de cosseno em Octave

Quantidade de visualizações: 2736 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 GNU Octave (script do GNU Octave). Esta função, já embutida na linguagem, recebe um valor numérico double e retorna um valor double, ou seja, também numérico) entre -1 até 1 (ambos inclusos). Veja:

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# vamos calcular o cosseno de três números
fprintf("Cosseno de 0 = %f\n", cos(0))
fprintf("Cosseno de 1 = %f\n", cos(1))
fprintf("Cosseno de 2 = %f\n", cos(2))

Ao executar este código GNU Octave 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:




GNU Octave ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Equações Lineares

Exercício Resolvido de Octave - Sistema de Equações Lineares - Como resolver um sistema de equações lineares em Octave

Quantidade de visualizações: 362 vezes
Pergunta/Tarefa:

Este exercício de Octave mostra como resolver uma equação linear.

1) Dado o seguinte sistema de equações lineares:



use o GNU Octave para encontrar os valores das incógnitas x, y e z.

Sua saída deverá ser parecida com:

x =

   6
   2
   7
Resposta/Solução:

Para resolver esse sistema nós temos que definir três matrizes para representarmos as equações lineares no formato de matriz:

Ax = b

onde A, x, e b são matrizes.

Dessa forma, para obter o conjunto de soluções, ou seja, as incógnitas, nós temos que escrever as equações lineares na forma:

x = A \ b

Veja agora o código Octave para a resolução (aqui eu fiz em modo interativo):

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>> % vamos criar a matriz A [ENTER]
>> A = [4 3 2; 3 7 4; 8 9 5]; [ENTER]
>> % agora vamos criar a matriz b [ENTER]
>> b = [44; 60; 101]; [ENTER]
>> % obtemos o conjunto de solucoes [ENTER]
>> x = A \ b [ENTER]



GNU Octave ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como calcular raiz quadrada usando a função sqrt() do GNU Octave

Quantidade de visualizações: 4802 vezes
A raiz quadrada de um algarismo é dada por um número positivo n, que ao ser elevado ao quadrado (multiplicado por ele mesmo), se iguala a x. Na área da matemática, a raiz quadrada auxilia na resolução de vários problemas, entre eles as equações de segundo grau e o Teorema de Pitágoras.

Relembrando que a raiz quadrada é o inverso da potenciação com expoente dois, temos que:

\[\sqrt{9} = 3\]

então, pela potenciação:

\[3^2 = 9\]

Agora veremos como calcular a raiz quadrada usando a função sqrt() do GNU Octave. Se você ainda não o fez, abra o GNU Octave e digite a seguinte expressão na janela de comandos:

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>> raiz = sqrt(9) [ENTER]
raiz = 3
>>

Agora veja como podemos usar a função sqrt() em um script do GNU Octave:

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valor = input("Informe o valor desejado: ");
raiz = sqrt(valor);
fprintf("A raiz quadrada do valor informado é %d\n", 
  raiz);

Uma saída deste código poderia ser:

Informe o valor desejado: 25
A raiz quadrada do valor informado é 5
>>

É importante ter em mente que a função sqrt() do GNU Octave retorna um erro caso o valor do radicando for negativo. Veja:

Informe o valor desejado: -5
A raiz quadrada do valor informado é error: octave_base_value::int64_scalar_value
(): wrong type argument 'complex scalar'
>>


GNU Octave ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Pesquisa Operacional

Exercício Resolvido de Octave - Programação Linear - Um fazendeiro decidiu misturar duas rações, a Ração X e a Ração Y. Cada porção de ração dada aos animais

Quantidade de visualizações: 341 vezes
Pergunta/Tarefa:

Este exercício de Octave aborda o uso da função glpk() para resolver um problema de Pesquisa Operacional usando Programação Linear.

1) Um fazendeiro decidiu misturar duas rações, a Ração X e a Ração Y. Cada porção de ração dada aos animais exige 60g de proteína e 30g de gordura. A Ração X possui 15g de proteína e 10g de gordura, e custa R$ 80,00 a unidade. A Ração Y apresenta 20g de proteína e 5g de gordura e custa R$ 50,00 a unidade.

Quanto de cada ração deve ser usada para minimizar os custos do fazendeiro?

Sua saída deverá ser parecida com:

A solução para o problema de minimização é:

x = 2.40
y = 1.20

O custo mínimo é: 252.00
Resposta/Solução:

Antes de passarmos ao código Octave, vamos fazer a modelagem matemática do problema. O primeiro passo é identificar as variáveis. Assim, vamos chamar de x o número de unidades da Ração X e de y o número de unidades da Ração Y. Veja:

x = Número de unidades da Ração X
y = Número de unidades da Ração Y

E então temos a função custo:

custo = 80x + 50y

A primeira restrição diz respeito à quantidade de proteína em cada porção de ração. Sabendo que a Ração X apresenta 15g de proteína e a Ração Y apresenta 20g de proteína nós temos:

R1: 15x + 20y >= 60 (proteína)

A segunda restrição diz respeito à quantidade de gordura em cada porção de ração. Sabendo que a Ração X apresenta 10g de gordura e a Ração Y apresenta 5g de gordura nós temos:

R2: 10x + 5y >= 30 (gordura)

As restrições R3 e R4 dizem respeito à não negatividade das variáveis de decisão:

R3: x >= 0
R4: y >= 0

Veja agora o código Octave completo (pesquisa_operacional.m):

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# vamos começar definindo a matriz que representa a função de
# minimização
c = [80.0, 50.0]';

# agora a matriz de restrições
A = [15, 20; 10, 5];
b = [60, 30]';

# as restrições de não negatividade e o limite superior
lb = [0, 0]';
ub = [];

# definimos as restrições como limites inferiores
ctype = "LL";

# indicamos que vamos usar variáveis contínuas (não inteiros)
vartype = "CC";

# vamos usar minimização, por isso definimos o valor 1. Se fosse
# maximização o valor seria -1
s = 1;

# definimos os parâmetros adicionais
param.msglev = 1;
param.itlim = 100;

# e chamamos a função glpk()
[xmin, fmin, status, extra] = glpk(c, A, b, lb, ub, ctype, vartype, s, param);

# mostramos a solução para o problema de minimização
printf("A solução para o problema de minimização é:\n\n");
printf("x = %.2f\n", xmin(1));
printf("y = %.2f\n", xmin(2));

# para finalizar vamos mostrar o custo mínimo
printf("\nO custo mínimo é: %.2f\n\n", fmin);

Ao executar o código você perceberá que, para minimizar os custos do fazendeiro, deverão ser usados na mistura 2,4 unidades da Ração X e 1,2 unidades da Raça Y, a um custo mínimo de R$ 252,00.


Vamos testar seus conhecimentos em

Dimensionamento de pilares intermediários

O pilar P6 é classificado como pilar intermediário porque as vigas são contínuas sobre o pilar, não originando flexão importante que deva ser considerada no cálculo do pilar.

Considerando que a largura do pilar seja de 14cm, o coeficiente de majoração da carga yn é 1,25.

Dados: Nk = 600kN
lex = ley = 280cm

Qual é a força normal de cálculo?

A) 750kN.

B) 1.050kN.

C) 700kN.

D) 690kN.

E) 840kN.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Resistência do concreto

Utilizando como base os critérios para avaliação da resistência à tração do concreto, expostos no item 8.2.5 da NBR 6118/2014 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento, na falta de ensaios específicos, determine qual seria a resistência característica à tração superior e inferior de um concreto com fck = 30 MPa.

A) fctk,inf = 1,8 MPa; fctk,sup = 3,3 MPa.

B) fctk,inf = 2 Mpa; fctk,sup = 3,8 MPa.

C) fctk,inf = 2,3 MPa; fctk,sup = 4,2 MPa.

D) fctk,inf = 2,5 MPa; fctk,sup = 4,6 MPa.

E) fctk,inf = 2,7 MPa; fctk,sup = 4,9 MPa.
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Vamos testar seus conhecimentos em Ética e Legislação Profissional

Noções de licitação pública

O procedimento licitatório compreende duas fases: a fase interna, ocorrida dentro do órgão ou da entidade, e a fase externa.

Sobre as fases da licitação pública, assinale "V" para as afirmativas verdadeiras e "F" para as falsas.

( ) Cabem à comissão de licitação a homologação e a adjudicação do certame.

( ) A fase de habilitação poderá ser invertida a critério da administração e mediante apresentação de justificativa da referida inversão.

( ) A publicação do instrumento convocatório é a última etapa da fase interna da licitação.

A alternativa que apresente a sequência correta é:

A) V, V, V.

B) F, F, F.

C) V, V, F.

D) F, V, V.

E) F, V, F.
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Vamos testar seus conhecimentos em JavaScript

Como escrever um condicional if para executar uma ação se o valor de "a" for DIFERENTE de 10?

A) if (a <> 10) {}

B) if a <> 10:

C) if a != 10 then

D) if (a != 10) {}
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Vamos testar seus conhecimentos em Ética e Legislação Profissional

Responsabilidade civil dos prepostos e preponentes

Com relação as definições do preposto, assinale a alternativa correta.

A) O preposto pode negociar por conta própria ou de terceiro, e participar indiretamente de operação idêntica a que lhe foi cometida.

B) O preposto não pode, sem autorização escrita, fazer-se substituir no desempenho da preposição, sob pena de responder pessoalmente pelos atos do substituto e pelas obrigações por ele contraídas.

C) Considera-se inválida a entrega de papéis, bens ou valores ao preposto, encarregado pelo preponente, se este os recebeu sem protesto.

D) As limitações contidas na outorga de poderes podem ser opostas a terceiros, dependem do arquivamento e averbação do instrumento no Registro Público de Empresas Mercantis.

E) No exercício de suas funções, os prepostos são pessoalmente responsáveis, perante terceiros, pelos atos culposos e atos dolosos.
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