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Como representar a Lei de Hooke em Python - Python para Resistência dos Materiais

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A Lei de Hooke é uma das leis mais importantes quando estamos falando sobre a resistência e o comportamento dos materiais. Esta lei é estudada em praticamente todo e qualquer curso de Engenharia, apesar de ter mais ênfase na Engenharia Civil e na Engenharia Mecânica.

Veja a fórmula da Lei de Hooke na figura abaixo:



onde:

1) σ corresponde à tensão normal, em pascal;
2) ε é a deformação específica (adimensional);
3) E é o Módulo de Young (Módulo de Elasticidade).

A unidade oficial para tensão é o pascal (Pa), que se refere à medida de força por unidade de área. Importante não confundir tensão com pressão, já que são expressas com a mesma unidade de medida.

Na Engenharia, geralmente, mede-se tensão em megapascals (Mpa) ou gigapascals (GPa). No Sistema Internacional de Unidades, um pascal (1 Pa) equivale à aplicação de um newton por metro quadrado (1 N/m2).

A tensão pode ser classificada como de tração, de compressão ou de cisalhamento, dependendo da direção e dos efeitos provenientes da aplicação da força.

Já o conceito de deformação de um corpo ou estrutura corresponde a qualquer mudança da configuração da forma geométrica do corpo que resulte em uma variação da forma ou das dimensões do mesmo após a aplicação de uma tensão ou mesmo de variação térmica.

Vamos ver um código Python demonstrando o uso da Lei de Hooke? No exemplo abaixo nós vamos pedir para o usuário informar o módulo de elasticidade de um material e a deformação sofrida. Veja como nós vamos converter os valores para o Sistema Internacional antes de efetuar os cálculos. Lembre-se de que a deformação é a variação no comprimento do material dividido pelo comprimento original.

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar)
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# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar o módulo de
  # elasticidade em GPa (Gigapascal)
  modulo_elasticidade = float(input("Módulo de Elasticidade em GPa: "))
  # vamos converter o módulo de elasticidade para Pa (Pascal)
  modulo_elasticidade = modulo_elasticidade * 1000000000

  # agora vamos ler a deformação que o material sofreu
  deformacao = float(input("Informe a deformação do material: "))

  # agora vamos calcular a tensão normal
  tensao_normal = deformacao * modulo_elasticidade
  # vamos converter a tensão em Pa para MPa
  tensao_normal = tensao_normal / 1000000

  # e mostramos o resultado
  print("A tensão normal é: {0} MPa".format(tensao_normal))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Módulo de Elasticidade em GPa: 200
Informe a deformação do material: 0.002
A tensão normal é: 400.0 MPa

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

Como usar o laço for do Python - Apostila Python para iniciantes - O laço for

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O laço for (laço para) em Python é um pouco diferente daquele encontrado em Java, C ou C++. Na verdade, o laço for da Python está mais para o laço foreach do C# e o novo laço for do Java 1.5.

Em Python, o laço for funciona com sequencias (range), ou seja, a cada iteração do laço, um elemento da sequencia é retornado. Vamos ver isso mais de perto. Veja o exemplo a seguir:

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def main():
  for i in range(1, 11):
    print(i)   
 
if __name__== "__main__":
  main()

Este trecho de código exibirá os números de 1 até 10. Veja que o último limite não é incluído na contagem. Este exemplo pode também ser escrito assim:

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def main():
  for i in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    print(i)   
 
if __name__== "__main__":
  main()



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

Vetores e matrizes em Python - Como inserir itens em posições aleatórias de uma lista

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Este exemplo mostra como adicionar itens em posições aleatórias de uma lista Python. Note como usamos o método insert() da classe List passando um valor randômico para o índice no qual o novo elemento será inserido.

Veja o código completo para a dica:

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# vamos importar o módulo random
import random

def main():
  # cria uma lista vazia
  valores = []
 
  # início do laço for
  for i in range(1, 11):
    valor = int(input("Informe um inteiro: "))
   
    if(len(valores) == 0):
      valores.insert(0, valor)
    else:
      # insere o valor em um posição aleatória
      valores.insert(random.randrange(0, 
        len(valores)), valor)
 
    # exibe os valores da lista
    print("Valores na lista:", valores, "\n")
    # fim do laço for

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe um inteiro: 9
Valores na lista: [9]

Informe um inteiro: 3
Valores na lista: [3, 9]

Informe um inteiro: 2
Valores na lista: [2, 3, 9]

Informe um inteiro: 8
Valores na lista: [2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 10
Valores na lista: [10, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 18
Valores na lista: [18, 10, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 30
Valores na lista: [18, 10, 30, 2, 3, 8, 9]

Informe um inteiro: 60
Valores na lista: [18, 10, 30, 2, 3, 8, 60, 9]

Informe um inteiro: 67
Valores na lista: [18, 10, 67, 30, 2, 3, 8, 60, 9]

Informe um inteiro: 82
Valores na lista: [18, 10, 67, 30, 2, 3, 8, 82, 60, 9]


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

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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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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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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.")



Vamos testar seus conhecimentos em JavaScript

Qual o resultado da execução do seguinte código JavaScript?

document.write(1 +  "2" + "2");

A) O valor 122 será exibido.

B) O valor 5 será exibido.

C) O valor 32 será exibido.

D) O valor NaN será exibido.
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Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual das formas abaixo é usada para criar uma TUPLA (TUPLE) em Python?

A) valores = {5, 1, 9, 4}

B) valores = [5, 1, 9, 4]

C) valores = (5, 1, 9, 4)

D) valores = [5.. 1.. 9.. 4]

E) valores = tuple[5, 1, 9, 4]
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Vamos testar seus conhecimentos em Ética e Legislação Profissional

Responsabilidade civil no código de defesa do consumidor

Um consumidor contrata um eletricista para consertar falhas na instalação elétrica de sua casa. Depois de alguns dias de trabalho e o serviço finalizado, o consumidor percebe que o problema não foi solucionado. Nessa situação, podemos perceber que:

A) está presente o fato do serviço ou defeito.

B) está presente o fato do serviço, mas também há vício do serviço.

C) ocorreu vício do serviço.

D) há vício do produto.

E) ocorreu fato do produto ou defeito.
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Estruturas de Aço e Madeira

Estrutura e propriedade dos materiais

O carbono é um elemento que existe em várias formas polimórficas e também no estado amorfo.

A figura a seguir representa, respectivamente, quais estruturas desse elemento?



A) Uma célula unitária para a estrutura cristalina da grafita e a estrutura do diamante.

B) Uma estrutura de um sólido cristalino de carbono simples e a estrutura do diamante.

C) Uma célula unitária para a estrutura cúbica do diamante e a estrutura da grafita.

D) A estrutura de uma célula de carbono da grafita e a estrutura cristalina do diamante.

E) A estrutura da grafita e uma célula unitária para a estrutura cristalina cúbica do diamante.
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Vamos testar seus conhecimentos em Fenômeno de Transportes e Hidráulica

Equação de Manning

A equação de Manning é uma expressão empírica que se aplica ao fluxo uniforme em canais abertos, relacionando a velocidade do fluido, a área da seção e a inclinação do canal.

Sobre a fórmula de Manning, selecione a alternativa correta.

A) O valor do coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga localizada, uma vez que se refere à interferência do atrito nas paredes das tubulações e canais de condução de fluidos.

B) A fórmula de Manning só apresenta resultados precisos para canais naturais, sendo os artificiais complexos, pois o coeficiente de rugosidade n varia na produção do material.

C) O valor do coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga distribuída atribuída ao atrito e é sempre calculado em campo para que erros associados a ele sejam minimizados.

D) Em canais artificiais, o valor do coeficiente de Manning n representa a perda de carga causada apenas pelas paredes, se fazendo necessário aplicar uma correção para o fundo do canal.

E) A fórmula de Manning fornece resultados confiáveis para os canais naturais ou artificiais e o coeficiente de rugosidade n representa a perda de carga distribuída relacionada ao atrito.
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Mais Desafios de Programação e Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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