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Como testar se um ponto está dentro de um círculo em Python - Desenvolvimento de Games com Python

Quantidade de visualizações: 1163 vezes
Quando estamos trabalhando com computação gráfica, geometria e trigonometria ou desenvolvimento de jogos em Python, é comum precisarmos verificar se um determinado ponto (uma coordenada x, y) está contido dentro de um círculo.

Para melhor entendimento, veja a imagem a seguir:



Veja que temos um círculo com raio igual a 115 e com centro nas coordenadas (x = 205; y = 166). Temos também dois pontos. O ponto vermelho está nas coordenadas (x = 140; y = 90) e o ponto azul está nas coordenadas (x = 330; y = 500.

Como podemos ver na imagem, o ponto vermelho está dentro do círculo, enquanto o ponto azul está fora. E nosso intenção nesta dica é escrever o código Python que permite fazer essa verificação. Tenha em mente que está técnica é muito útil para o teste de colisões no desenvolvimento de games.

Veja o código completo para o exemplo:

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# vamos importar o módulo Math
import math

# vamos declarar a classe Circulo
class Circulo:
  # construtor da classe
  def __init__(self, xc, yc, raio):
    self.xc = xc
    self.yc = yc
    self.raio = raio
  
# agora vamos declarar a classe Ponto
class Ponto:
  def __init__(self, x, y):
    self.x = x # coordenada x
    self.y = y # coordenada y	

# método principal
def main():
  # vamos criar um objeto Circulo
  c = Circulo(205, 166, 115)
  # vamos criar um objeto Ponto
  p = Ponto(140, 90)
  
  # vamos verificar se o ponto está dentro do
  # círculo
  dx = p.x - c.xc;
  dy = p.y - c.yc;
  
  if((math.pow(dx, 2) + math.pow(dy, 2)) < math.pow(c.raio, 2)):
    print("O ponto está dentro do círculo")
  else:
    print("O ponto NÃO está dentro do círculo")

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

O ponto está dentro do círculo.

Experimente com círculos de raios e coordenadas centrais diferentes e também com pontos em várias coordenadas e veja como os resultados são interessantes.

Link para compartilhar na Internet ou com seus amigos:

Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como retornar o código ASCII ou Unicode de um caractere em Python usando a função ord()

Quantidade de visualizações: 13491 vezes
Nesta dica vou mostrar como é possível usar a função ord() da linguagem Python para retornar o código ASCII ou Unicode de um determinado caractere (letra, dígito ou símbolo).

Veja o exemplo completo:

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def main():
  print("O codigo ASCII ou Unicode para o caractere A é",
    ord('A')) 
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O codigo ASCII ou Unicode para o caractere A é 65


Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Hidrologia e Hidráulica

Exercícios Resolvidos de Python - Qual seria a vazão (m3/h) de saída para uma bacia hidrográfica "completamente impermeável", com área de 60 km2, sob uma chuva constante

Quantidade de visualizações: 369 vezes
Pergunta/Tarefa:

1) Qual seria a vazão (m3/h) de saída para uma bacia hidrográfica "completamente impermeável", com área de 60 km2, sob uma chuva constante à taxa de 10 mm/h?

A) 180.000 m3/h

B) 6.000 m3/h

C) 600.000 m3/h

D) 60.000 m3/h

E) 600.000.000 m3/h

Sua saída deve ser parecida com:

Área da bacia em km2: 60
Precipitação em mm/h: 10
A vazão é: 600000.0 m3/h
Resposta/Solução:

O primeiro passo para resolver esta questão é relembrar a fórmula da vazão:

\[\text{Q} = \text{A} \cdot \text{v}\]

Onde:

Q = vazão em m3/s, m3/h, etc;

A = área da bacia m2, km2, etc.

v = a taxa da chuva, ou seja, a precipitação em mm/s, mm/h, etc.

A maior dificuldade aqui é a conversão das unidades, pois o exercício nos pede a vazão em m3/h. Por essa razão temos que converter a área para metros quadrados e a precipitação em milímetros para precipitação em metros.

Então, hora de vermos a resolução comentada deste exercício usando Python:

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# função principal do programa
def main():
  # vamos ler a área da bacia em km2
  area = float(input("Área da bacia em km2: "))
    
  # vamos ler a precipitação em milímetros por hora
  precipitacao = float(input("Precipitação em mm/h: "))
    
  # vamos calcular a vazão em metros cúbicos por hora
  # primeiro convertemos a área para metros quadrados
  area = area * 1000000.0
  # agora convertemos milímetros para metros
  precipitacao = precipitacao / 1000.0
  # e calculamos a vazão
  vazao = area * precipitacao
    
  # e mostramos o resultado
  print("A vazão é: {0} m3/h".format(vazao))
  
if __name__== "__main__":
  main()



Python ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como construir uma data em Python usando o construtor da classe datetime

Quantidade de visualizações: 6828 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar o construtor da classe datetime do Python para construir e retornar uma nova data. Note que estou fornecendo a data para construtor da classe datetime usando o ano, o mês e o dia.

Veja o código Python completo para o exemplo:

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from datetime import datetime

# função principal do programa
def main():
  # vamos definir o dia, mês e ano
  dia = 20
  mes = 4
  ano = 1980

  # Constrói um datetime (ano, mês, dia)
  data = datetime(ano, mes, dia)

  # Exibe o conteúdo do datetime
  print("A data construída foi {0}".format(data))
 
  # Obtém o ano da data recém-criada
  print("O ano da data construída foi: {0}".format(data.year))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

A data construída foi 1980-04-20 00:00:00
O ano da data construída foi: 1980


Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Como calcular a norma ou módulo de vetores nos espaços R2 e R3 usando Python - Geometria Analítica e Álgebra Linear usando Python

Quantidade de visualizações: 3783 vezes
Em Geometria Analítica e Álgebra Linear, a magnitude, norma, comprimento, tamanho ou módulo (também chamado de intensidade na Física) de um vetor é o seu comprimento, que pode ser calculado por meio da distância de seu ponto final a partir da origem, no nosso caso (0,0).

Considere o seguinte vetor no plano, ou seja, no espaço bidimensional, ou R2:

\[\vec{v} = \left(7, 6\right)\]

Aqui este vetor se inicia na origem (0, 0) e vai até as coordenadas (x = 7) e (y = 6). Veja sua plotagem no plano 2D:



Note que na imagem já temos todas as informações que precisamos, ou seja, o tamanho desse vetor é 9 (arredondado) e ele faz um ângulo de 41º (graus) com o eixo x positivo. Em linguagem mais adequada da trigonometria, podemos dizer que a medida do cateto oposto é 6, a medida do cateto adjacente é 7 e a medida da hipotenusa (que já calculei para você) é 9.

Note que já mostrei também o ângulo theta (__$\theta__$) entre a hipotenusa e o cateto adjacente, o que nos dá a inclinação da reta representada pelos pontos (0, 0) e (7, 6).

Relembrando nossas aulas de trigonometria nos tempos do colegial, temos que o quadrado da hipotenusa é a soma dos quadrados dos catetos, ou seja, o Teorema de Pitágoras:

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

Como sabemos que a potenciação é o inverso da radiciação, podemos escrever essa fórmula da seguinte maneira:

\[a = \sqrt{b^2 + c^2}\]

Passando para os valores x e y que já temos:

\[a = \sqrt{7^2 + 6^2}\]

Podemos comprovar que o resultado é 9,21 (que arredondei para 9). Não se esqueça da notação de módulo ao apresentar o resultado final:

\[\left|\vec{v}\right| = \sqrt{7^2 + 6^2}\]

E aqui está o código Python que nos permite informar os valores x e y do vetor e obter o seu comprimento, tamanho ou módulo:

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# função principal do programa
def main():
  # vamos ler os valores x e y
  x = float(input("Informe o valor de x: "))
  y = float(input("Informe o valor de y: "))
  
  # vamos calcular a norma do vetor
  norma = math.sqrt(math.pow(x, 2) + math.pow(y, 2))
    
  # mostra o resultado
  print("A norma do vetor é: %0.2f" % norma)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor de x: 7
Informe o valor de y: 6
A norma do vetor é: 9.22

Novamente note que arredondei o comprimento do vetor para melhor visualização no gráfico. Para calcular a norma de um vetor no espaço, ou seja, no R3, basta acrescentar o componente z no cálculo.


Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Python Básico

Exercícios Resolvidos de Python - Lendo a idade de um nadador e classificando sua categoria como infantil, juvenil, adolescente, adulto ou sênior

Quantidade de visualizações: 377 vezes
Pergunta/Tarefa:

Escreva um programa Python que solicita a idade de um nadador e classifica sua categoria de acordo com as seguintes regras:

a) De 5 a 7 anos - Infantil;
b) De 8 a 10 anos - Juvenil;
c) De 11 a 15 anos - Adolescente;
d) De 16 a 30 anos - Adulto;
e) Acima de 30 anos - Sênior.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe sua idade: 19
Sua categoria é Adulto
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Python:

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# vamos solicitar a idade do nadador
idade = int(input("Informe sua idade: "))
     
# vamos verificar a categoria do nadador
if ((idade >= 5) and (idade <= 7)):
  print("Sua categoria é Infantil")
elif ((idade >= 8) and (idade <= 10)):  
  print("Sua categoria é Juvenil")  
elif ((idade >= 11) and (idade <= 15)):
  print("Sua categoria é Adolescente") 
elif ((idade >= 16) and (idade <= 30)):
  print("Sua categoria é Adulto")  
elif (idade > 30):
  print("Sua categoria é Sênior")  
else:
  print("Não pertence a nenhuma categoria.")



Python ::: Dicas & Truques ::: Lista (List)

Python para iniciantes - Como usar o tipo de dados list da linguagem Python

Quantidade de visualizações: 7779 vezes
O tipo de dados list é um dos quatro tipos de dados já incluídos no Python (sem a necessidade de importar outros módulos), a saber, tuple, set e dict (dictionary), cada um com qualidades e uso diferentes.

Uma list é uma sequência mutável e ordenada de itens. Os itens de uma list são objetos arbitrários e podem ser de diferentes tipos. Para especificar uma list, podemos usar uma série de expressões (os itens da lista) separadas por vírgulas e entre colchetes ([]). Opcionalmente podemos inserir uma vírgula redundante depois do último item. Para denotar uma lista vazia, use um par de colchetes. Veja alguns exemplos:

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# uma list com nomes de pessoas
nomes = ['Carlos', 'Fabiana', 'Jorge']
print(nomes[0])
 
# uma list com valores inteiros
valores = [3, 7, 34, 0, 2]
print((valores[1] + valores[4]))
 
# uma lista vazia
lista = []
print(len(lista))

É possível também construir uma lista usando a palavra-chave list. Veja:

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# função principal do programa
def main():
  # uma list com nomes de pessoas
  nomes = list(['Carlos', 'Fabiana', 'Jorge'])
  print("O nome escolhido é", nomes[0])
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este último exemplo nós teremos o seguinte resultado:

O nome escolhido é Carlos


Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural

Como calcular o Índice de Esbeltez de um pilar em Python - Python para Engenharia Civil e Cálculo Estrutural

Quantidade de visualizações: 240 vezes


O índice de esbeltez de um pilar, representado pela letra grega &#955; (lambda) é uma relação que mede a altura do pilar em relação à sua largura ou seção transversal. Esse índice é usado para avaliar a suscetibilidade de um pilar à flambagem, que é um tipo de falha estrutural que pode ocorrer em pilares esbeltos sob compressão.

Segundo a NBR 6118, 15.8.2, os pilares devem ter índice de esbeltez menor ou igual a 200 (&#955; &#8804; 200). Apenas no caso de postes com força normal menor que 0,10 fcd x Ac, o índice de esbeltez pode ser maior que 200.

O índice de esbeltez é a razão entre o comprimento de flambagem e o raio de giração, nas direções a serem consideradas. De acordo com o comprimento de flambagem, os pilares classificam-se como: curto, se &#955; < 35; medianamente esbelto, se 35 < &#955; < 90; esbelto, se 90 < &#955; < 140; e muito esbelto, se 140 < &#955; < 200.

A fórmula para o cálculo do índice de esbeltez pode ser definida como:

\[\lambda = 3,46 \cdot \frac{le}{h} \]

Onde:

&#955; = número adimensional representando o índice de esbeltez ao longo da direção escolhida (x ou y);

le = algura do pilar, ou seja, o comprimento do pilar em centímetros.

h = dimensão escolhida (x ou y) em centímetros.

De acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014), se o índice de esbeltez na direção escolhida for menor que 35, nós não precisamos considerar os efeitos locais de 2ª ordem.

Vamos agora ao código Python? Pediremos ao usuário para informar o comprimento (altura) do pilar em metros, as dimensões nas direções x e y e mostraremos os índices de esbeltez nas direções x e y do pilar com as respectivas anotações da necessidade ou não da consideração dos efeitos locais de 2ª ordem. Veja:

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# método principal
def main():
  # vamos pedir o comprimento do pilar em metros (pé direito)
  le = float(input("Informe o comprimento do pilar (em metros): "))
  # vamos converter o comprimento em metros para centímetros
  le = le * 100.0

  # 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): "))

  # agora vamos calcular o índice de esbeltez na direção x
  lambda_x = 3.46 * (le / hx)

  # agora vamos calcular o índice de esbeltez na direção y
  lambda_y = 3.46 * (le / hy)

  # e mostramos os resultados
  print("\nO índice de esbeltez na direção x é: {0}".format(round(lambda_x, 2)))

  # precisamos considerar os efeitos locais de segunda ordem na direção x?
  if lambda_x < 35:
    print("Não considerar os efeitos locais de 2ª ordem na direção x")
  else:
    print("Considerar os efeitos locais de 2º ordem na direção x")

  print("\nO índice de esbeltez na direção y é: {0}".format(round(lambda_y, 2)))

  # precisamos considerar os efeitos locais de segunda ordem na direção y?
  if lambda_y < 35:
    print("Não  considerar os efeitos locais de 2ª ordem na direção y")
  else:
    print("Considerar os efeitos locais de 2ª ordem na direção y")

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe o comprimento do pilar (em metros): 2.88
Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): 40
Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): 19

O índice de esbeltez na direção x é: 24.91
Não considerar os efeitos locais de 2ª ordem na direção x

O índice de esbeltez na direção y é: 52.45
Considerar os efeitos locais de 2ª ordem na direção y


Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear

Python para Engenharia - Como multiplicar um vetor por um escalar usando Python e NumPy

Quantidade de visualizações: 3379 vezes
Esta dica de Python e NumPy é direcionada, principalmente, aos estudantes de Engenharia, que se deparam, logo no início do curso, com o estudo da Geometria Analítica e gostariam de entender melhor a multiplicação de vetores por um escalar. Lembre-se de que um escalar é um valor único, enquanto vetores e matrizes são estruturas que guardam vários valores ao mesmo tempo.

Nosso primeiro exemplo será feito em cima de um vetor no R3, ou seja, no espaço, com os seguintes valores: [3, -5, 4]. O escalar usado será o valor 2, ou seja, temos que multiplicar cada valor no vetor pelo valor 2 e, dessa forma, obtermos um novo vetor, também no R3. Vetores no R3 possuem valores para x, y e z (três dimensões), enquanto vetores no R2 possuem apenas o x e y.

Veja como a linguagem Python facilita a operação da multiplicação de um vetor R3 por um escalar:

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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
 
def main():
  # declara e cria o vetor
  vetor = np.array([3, -5, 4])
   
  # agora vamos multiplicar este vetor pelo escalar 2
  escalar = 2
  novoVetor = vetor * escalar
 
  # vamos exibir o resultado
  print("Vetor inicial: ", vetor)
  print("Valor do escalar: ", escalar)
  print("Novo vetor: ", novoVetor)
 
if __name__== "__main__":
  main()

Este código Python vai gerar o seguinte resultado:

Vetor inicial: [3 -5 4]
Valor do escalar: 2
Novo vetor: [6 -10 8]

Agora, saindo da Geometria Analítica e indo para a Álgebra Linear, veja como podemos efetuar a mesma operação em uma matriz de 2 linhas e 3 colunas (recorde que, em Python, uma matriz nada mais é do que um vetor de vetores, ou seja, cada elemento do vetor contém outro vetor):

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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
 
def main():
  # declara e cria a matriz
  matriz = np.array([(4, 12, 50), (5, 3, 1), (11, 9, 7)])
   
  # agora vamos multiplicar esta matriz pelo escalar 2
  escalar = 2
  novaMatriz = matriz * escalar
 
  # vamos exibir o resultado
  print("Matriz inicial: ", matriz)
  print("Valor do escalar: ", escalar)
  print("Nova matriz: ", novaMatriz)
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Matriz inicial: [[4 12 50]
[5 3 1]
[11 9 7]]
Valor do escalar: 2
Nova matriz: [[8 24 100]
[10 6 2]
[22 18 14]]


Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual o resultado da execução do seguinte código Python?

# função usada para trocar dois itens de posição em uma lista
def trocar_posicao(lista, pos1, pos2):
  lista[pos1], lista[pos2] = lista[pos2], lista[pos1]
  return lista
 
# cria uma lista
valores = [1, 2, 3, 4]
# define as posições de troca
pos1, pos2 = 0, 3
 
# chama a função de troca e retorna a nova lista 
print(trocar_posicao(valores, pos1, pos2))

A) [1, 4, 3, 2]

B) [3, 2, 4, 1]

C) [4, 2, 3, 1]

D) [4, 4, 3, 2]

E) [4, 3, 2, 1]
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual o resultado da execução do seguinte código Python?

valor = 76.1234
print("O valor é: %0.2f" % valor)

A) O valor é: 76.00

B) O valor é: 76.12

C) O valor é: 0076

D) O valor é: 0.76

E) O valor é: 76.13
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual função é usada para converter uma string em letras maiúsculas em Python?

A) toUpper()

B) upper()

C) upper_case()

D) toUpperCase()

E) uppercase()
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Madeiras

Com o avanço tecnológico, a construção civil tem se beneficiado significativamente com o desenvolvimento de diversos tipos de madeiras que oferecem soluções cada vez mais eficientes e sustentáveis. Essa evolução permitiu a criação de materiais que atendem às demandas específicas dos projetos, garantindo alta resistência, durabilidade e versatilidade. Em relação aos tipos de madeiras, considere V para verdadeiro e F para falso:

( ) A madeira serrada é o produto resultante do corte longitudinal de toras ou toretes de árvores por uma serra.

( ) A madeira reconstituída é composta por várias camadas finas de madeira sobrepostas e coladas em direções alternadas.

( ) A madeira compensada é produzida a partir do processamento da madeira natural em fibras, partículas ou lâminas, que são, então, reunidas e prensadas.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

A) F, F e F.

B) F, F e V.

C) F, V e V.

D) V, F e F.

E) V, V e F.
Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões

Vamos testar seus conhecimentos em

Vidros

O vidro:

A) É um material homogêneo.

B) Orgânico.

C) Formada pela fusão de uma massa resfriada.

D) Quanto mais rápido for resfriado maior será sua densidade.

E) É um material cristalino.
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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