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Você está aqui: Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural |
Como calcular a Força Normal Adimensional ou Força Normal Reduzida de um pilar em Python - Python para Estruturas de Concreto ArmadoQuantidade de visualizações: 322 vezes |
 A Força Normal Adimensional de um pilar, também chamada de Força Normal Reduzida, é representada pela letra grega ν (ni) e nos dá uma idéia da magnitude da força normal que está sendo aplicada na seção transversal de um pilar. A fórmula para o cálculo da Força Normal Adimensional pode ser representada da seguinte forma: \[\nu = \frac{N_\text{sd}}{A_\text{c} \cdot \frac{f_\text{ck}}{\gamma _\text{c}}} \] Onde: ν é a Força Normal Adimensional sem unidade; Nd é a força normal de projeto, em kN. fck é a resistência característica do concreto em kN/cm2. Para converter de Mpa para kN/cm2 nós só precisamos dividir por 10. γc é o fator de ponderação do concreto e, em geral, possui o valor 1,4. Ao dividirmos o fck pelo γc nós chegamos ao fcd, que é resistência de cálculo do concreto. Note que o valor encontrado para a força normal adimensional ν (ni) é o valor que, junto com o μ (mi), forma a dupla de fatores para o ábaco de VENTURINI que nos retornará o valor de ω (ômega) que nos ajudará a calcular a área de aço (As) do pilar. Há duas considerações importantes em relação à Força Normal Adimensional ν de um pilar: a) Se ν < 0,30 -> pode ser adequado reduzir a seção transversal do pilar. b) Se ν > 1,30 -> pode ser conveniente aumentar a seção transversal do pilar. Agora vamos ver o código Python? Note que pediremos para o usuário informar as dimensões do pilar nas direções x e y em centímetros, a carga total no pilar em kN e o fck do concreto em Mpa e retornaremos o valor da força normal adimensional: ----------------------------------------------------------------------
Se precisar de ajuda para ajustar o código abaixo de acordo com as
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# método principal
def main():
# 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): "))
# vamos pedir a carga total no pilar em kN
Nk = float(input("Informe a carga total no pilar (em kN): "))
# agora vamos obter o FCK do concreto em MPa
fck = float(input("Informe o FCK do concreto (em MPa): "))
# vamos converter MPa para kN/cm2
fck = fck / 10
# vamos obter o menor lado do pilar (menor dimensão da seção transversal)
if (hx < hy):
b = hx
else:
b = hy
# agora vamos calcular a área do pilar em centímetros quadrados
area = hx * hy
# a área está de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014)
if (area < 360):
print("A área do pilar não pode ser inferior a 360cm2")
return
# vamos calcular a força normal de projeto Nd
yn = 1.95 - (0.05 * b) # de acordo com a norma NBR 6118 (ABNT, 2014) Tabela 13.1
yf = 1.4 # regra geral para concreto armado
Nd = yn * yf * Nk
# vamos fixar o fator de ponderação do concreto em 1.4
yc = 1.4
# e agora calculamos a força normal adimensional do pilar
fna = Nd / (area * (fck / yc))
# e mostramos o resultado
print("\nA Força Normal Adimensional do pilar é: {0}".format(round(fna, 2)))
if __name__== "__main__":
main()
Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: Informe a dimensão do pilar na direção x (em cm): 40 Informe a dimensão do pilar na direção y (em cm): 19 Informe a carga total no pilar (em kN): 841.35 Informe o FCK do concreto (em MPa): 30 A Força Normal Adimensional do pilar é: 0.72 |
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Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Python Básico |
Exercícios Resolvidos de Python - Escreva um programa em Python que usa a função log10() para informar a quantidade de dígitos em um número inteiroQuantidade de visualizações: 584 vezes |
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Pergunta/Tarefa: Escreva um algorítmo em Python que peça para o usuário informar um número inteiro de qualquer tamanho, ou seja, qualquer quantidade de dígitos. Em seguida seu código deverá informar a quantidade de dígitos contida no número inteiro digitado pelo usuário. Seu programa deverá, obrigatoriamente, usar a função log10() do módulo Math. Sua saída deverá ser parecida com: Informe um número inteiro de qualquer tamanho: 847 O número informado possui 3 dígitos Veja a resolução comentada deste exercício usando Python: ----------------------------------------------------------------------
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# vamos importar o módulo Math
import math
# método principal
def main():
# vamos pedir para o usuário informar um número inteiro
numero = int(input("Informe um número inteiro de qualquer tamanho: "))
# agora vamos obter a quantidade de dígitos no
# número informado
tamanho = int(math.log10(numero)) + 1
# mostramos o resultado
print("O número informado possui {0} dígitos".format(tamanho))
if __name__== "__main__":
main()
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Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes) |
Exercício Resolvido de Python - Como percorrer todos os elementos de um vetor de inteiros e exibir a soma de seus valoresQuantidade de visualizações: 854 vezes |
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Pergunta/Tarefa: Considere o seguinte vetor de inteiros: // um vetor de inteiros contendo sete elementos valores = [4, 5, 1, 8, 2, 2, 10] A soma dos valores do vetor é: 32 Resposta/Solução: ----------------------------------------------------------------------
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# método principal
def main():
# um vetor de inteiros contendo sete elementos
valores = [4, 5, 1, 8, 2, 2, 10]
# o primeiro passo é criar uma variável que vai receber a soma
# dos valores dos elementos
soma = 0
# agora vamos usar uma laço for para percorrer todos os elementos
# do vetor, obter o valor do elemento atual e adicionar ao valor atual
# da variável soma
for valor in valores:
soma = soma + valor
# vamos exibir a soma dos valores do vetor
print("A soma dos valores do vetor é: {0}".format(soma))
if __name__== "__main__":
main()
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Python ::: Dicas & Truques ::: Formatação de datas, strings e números |
Python para iniciantes - Como inserir uma determinada quantidade de espaços à direita de uma stringQuantidade de visualizações: 8474 vezes |
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Este trecho de código mostra como inserir uma determinada quantidade de espaços à direita de uma string. Esta técnica é muito útil para formatar a saída em tela ou em arquivos. Veja o código completo para a dica: ----------------------------------------------------------------------
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def main():
palavra1 = "Estudando"
palavra2 = "Python"
palavra3 = "C++"
palavra4 = "Delphi"
print("%-12s %s" % (palavra1, palavra2))
print("%-12s %s" % (palavra3, palavra4))
if __name__== "__main__":
main()
Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado: Estudando Python C++ Delphi |
Python ::: NumPy Python Library (Biblioteca Python NumPy) ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes) |
Como multiplicar um vetor ou uma matriz por um escalar no NumPy do Python - Python NumPy para EngenhariaQuantidade de visualizações: 4278 vezes |
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Esta dica de Python e NumPy é direcionada, principalmente, aos estudantes de Engenharia Civil, 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 com os seguintes valores: [3, -5, 4, 1, 9]. 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. Veja como a linguagem Python facilita esta operação: ----------------------------------------------------------------------
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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, 1, 9])
# 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 1 9] Valor do escalar: 2 Novo vetor: [6 -10 8 2 18] Veja agora como podemos efetuar a mesma operação em uma matriz de 2 linhas e 3 colunas (recorde que, em Python, uma matriz nada mais é 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]] |
Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear |
Como calcular a transposta de uma matriz em Python - Python para Geometria Analítica e Álgebra LinearQuantidade de visualizações: 6510 vezes |
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A matriz transposta de uma matriz A é a matriz AT. Tal matriz é obtida quando copiamos os elementos da matriz A para uma outra matriz (ou para ela mesma) e trocamos de posição as linhas e colunas. Dessa forma, a primeira linha da matriz A se transforma na primeira coluna da matriz transposta, a segunda linha da matriz A se transforma na segunda coluna da matriz transposta e assim por diante. Em termos de notação, podemos dizer, de forma algébrica, que: ATji = Aij Onde i representa as linhas e j representa as colunas, tanto na matriz original quanto na matriz transposta. É importante estar atento à quantidade de linhas e colunas na matriz original e na matriz transposta equivalente. Assim, se a matriz original for 3x2, a matriz transposta será 2x3. Antes de vermos o código Python, dê uma olhada na seguinte matriz de duas linhas e três colunas: \[A = \left[\begin{matrix} 3 & 5 & 7 \\ 1 & 2 & 9 \end{matrix}\right] \] Sua matriz transposta correspondente é: \[A^T = \left[\begin{matrix} 3 & 1 \\ 5 & 2 \\ 7 & 9 \end{matrix}\right] \] E agora veja o código Python que declara uma matriz 2x3 e gera a matriz transposta 3x2: ----------------------------------------------------------------------
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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
def main():
# vamos declarar e construir uma matrix
# 2x3 (duas linhas e três colunas
matriz = np.array([(3, 5, 7), (1, 2, 9)])
# vamos exibir os valores da matriz
print("Elementos da matriz:")
for i in range(np.shape(matriz)[0]):
for j in range(np.shape(matriz)[1]):
print("%7.2f" % matriz[i][j], end="")
print()
# como temos uma matriz 2x3, a transposta deverá ser
# 3x2, ou seja, três linhas e duas colunas
linhas = np.shape(matriz)[0] # linhas da matriz original
colunas = np.shape(matriz)[1] # colunas da matriz original
transposta = np.empty((colunas, linhas))
# e agora vamos preencher a matriz transposta
for i in range(np.shape(matriz)[0]):
for j in range(np.shape(matriz)[1]):
transposta[j][i] = matriz[i][j]
# vamos exibir os valores da matriz transposta
print("\nElementos da matriz transposta:")
for i in range(np.shape(transposta)[0]):
for j in range(np.shape(transposta)[1]):
print("%7.2f" % transposta[i][j], end="")
print()
if __name__== "__main__":
main()
Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:
Elementos da matriz:
3 5 7
1 2 9
Elementos da matriz transposta:
3 1
5 2
7 9
É possível também obter a matriz transposta de um outra matriz usando o método transpose() da biblioteca NumPy da linguagem Python. Veja: ----------------------------------------------------------------------
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# importamos a bibliteca NumPy
import numpy as np
def main():
# vamos declarar e construir uma matrix
# 2x3 (duas linhas e três colunas
matriz = np.array([(3, 5, 7), (1, 2, 9)])
# vamos exibir os valores da matriz
print("Elementos da matriz:")
for i in range(np.shape(matriz)[0]):
for j in range(np.shape(matriz)[1]):
print("%7.2f" % matriz[i][j], end="")
print()
# vamos transpor a matriz usando o método transpose()
transposta = matriz.transpose()
# vamos exibir os valores da matriz transposta
print("\nElementos da matriz transposta:")
for i in range(np.shape(transposta)[0]):
for j in range(np.shape(transposta)[1]):
print("%7.2f" % transposta[i][j], end="")
print()
if __name__== "__main__":
main()
Ao executar este novo código Python veremos que o resultado é o mesmo. |
Python ::: Dicas & Truques ::: Geometria, Trigonometria e Figuras Geométricas |
Como calcular a equação reduzida da reta em Python dados dois pontos pertencentes à retaQuantidade de visualizações: 3113 vezes |
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Nesta dica de Python veremos como calcular a equação reduzida da reta quando temos dois pontos pertencentes à esta reta. Não, nessa dica não vamos calcular a equação geral da reta, apenas a equação reduzida. Em outras dicas do site você encontra como como isso pode ser feito. Para relembrar: a equação reduzida da reta é y = mx + n, em que x e y são, respectivamente, a variável independente e a variável dependente; m é o coeficiente angular, e n é o coeficiente linear. Além disso, m e n são números reais. Com a equação reduzida da reta, é possível calcular quais são os pontos que pertencem a essa reta e quais não pertencem. Vamos começar então analisando a seguinte figura, na qual temos dois pontos que pertencem à uma reta:  Note que a reta da figura passa pelos pontos A(5, 5) e B(9, 2). Então, uma vez que já temos os dois pontos, já podemos calcular a equação reduzida da reta. Veja o código Python completo para esta tarefa: ----------------------------------------------------------------------
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# método principal
def main():
# vamos ler as coordenadas do primeiro ponto
x1 = float(input("Coordenada x do primeiro ponto: "))
y1 = float(input("Coordenada y do primeiro ponto: "))
# vamos ler as coordenadas do segundo ponto
x2 = float(input("Coordenada x do segundo ponto: "))
y2 = float(input("Coordenada y do segundo ponto: "))
sinal = "+"
# vamos calcular o coeficiente angular da reta
m = (y2 - y1) / (x2 - x1)
# vamos calcular o coeficiente linear
n = y1 - (m * x1)
# coeficiente linear menor que zero? O sinal será negativo
if (n < 0):
sinal = "-"
n = n * -1
# mostra a equação reduzida da reta
print("Equação reduzida: y = %.2fx %s %.2f" % (m, sinal, n))
if __name__== "__main__":
main()
Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: Coordenada x do primeiro ponto: 5 Coordenada y do primeiro ponto: 5 Coordenada x do segundo ponto: 9 Coordenada y do segundo ponto: 2 Equação reduzida: y = -0,75x + 8,75 Para testarmos se nossa equação reduzida da reta está realmente correta, considere o valor 3 para o eixo x da imagem acima. Ao efetuarmos o cálculo: ---------------------------------------------------------------------- Se precisar de ajuda para ajustar o código abaixo de acordo com as suas necessidades, chama a gente no WhatsApp +55 (62) 98553-6711 (Osmar) Ah, e se puder, faça uma DOAÇÃO de qualquer valor para nos ajudar a manter o site livre de anúncios. Ficaremos eternamente gratos ;-) Nosso PIX é: osmar@arquivodecodigos.com.br ---------------------------------------------------------------------- >> y = (-0.75 * 3) + 8.75 y = 6.5000 temos o valor 6.5 para o eixo y, o que faz com que o novo ponto caia exatamente em cima da reta considerada na imagem. |
Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres |
Como testar se uma substring está contida no final de uma string em Python usando a função endswith()Quantidade de visualizações: 9081 vezes |
Em várias situações nós precisamos verificar se uma palavra, frase ou texto termina com um determinado texto, ou seja, uma substring. A linguagem Python nos oferece a função endswith(), que possui a seguinte assinatura:endswith(substring[, start[, end]]) Se o argumento start for especificado, a busca inicia a partir de tal índice. Se o argumento end for especificado, a busca terminará no índice definido. Dessa forma, a função endswith retorna 1 se a substring estiver contida no final da string. Do contrário, o valor 0 será retornado. Veja o código completo para o exemplo: ----------------------------------------------------------------------
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def main():
frase = "Gosto de programar em Java"
if frase.endswith("Java") == 1:
print("A frase termina com \"Java\"")
else:
print("A frase NÃO termina com \"Java\"")
if __name__== "__main__":
main()
Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado: A frase termina com "Java" |
Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Python Básico |
Exercício Resolvido de Python - Como ler um número inteiro e imprimir seu sucessor e seu antecessor em PythonQuantidade de visualizações: 1420 vezes |
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Pergunta/Tarefa: Escreva um programa Python para ler um número inteiro e imprimir seu sucessor e seu antecessor. O usuário poderá informar um valor positivo ou negativo. Sua saída deverá ser parecida com: Informe um número inteiro: 16 O número informado foi: 16 O antecessor é 15 O sucessor é: 17 Veja a resolução comentada deste exercício usando Python: ----------------------------------------------------------------------
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# função principal do programa
def main():
# vamos pedir para o usuário informar um número inteiro
numero = int(input("Informe um número inteiro: "))
# vamos calcular o sucessor do número informado
sucessor = numero + 1
# vamos calcular o antecessor do número informado
antecessor = numero - 1
# e agora mostramos os resultados
print("O número informado foi: {0}".format(numero))
print("O antecessor é {0}".format(antecessor))
print("O sucessor é: {0}".format(sucessor))
if __name__== "__main__":
main()
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Instalações Hidráulicas Prediais |
| Instalações prediais de combate a incêndio A norma NBR 13714 estabelece os critérios mínimos exigíveis para sistemas de hidrantes e de mangotinhos, para uso exclusivo no combate a incêndio. Com base nesses critérios, assinale a alternativa correta: A) Uma edificação com área de 850m2 não necessita de um sistema de mangotinhos ou de hidrantes para proteção contra incêndio. B) O ponto de tomada de água para hidrantes e mangotinhos pode ser instalado a até 10m de distância das portas externas e escadas. C) Os hidrantes devem ser distribuídos de tal forma que qualquer ponto da área a ser protegida seja alcançado por no mínimo dois esguichos. D) Uma edificação com parede externa de 12m de altura necessita que o hidrante externo seja instalado afastado no máximo 18m da edificação. E) Uma edificação com parede externa de 12m de altura necessita que o ponto de tomada de água seja instalado a no máximo 2m em relação ao piso. Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões |
Vamos testar seus conhecimentos em |
| Vigas a flexão simples: seções retangulares As ações permanentes atuam na estrutura durante toda a sua vida útil, podendo apresentar poucas variações. Em vigas de concreto armado, essas ações normalmente são os carregamentos de paredes, das lajes apoiadas sobre elas e do seu próprio peso. Imagine uma viga de concreto V (15x40) que sustenta uma parede com 18cm de espessura e suporta duas lajes. O pé-direito da edificação é de 3,00m e tanto a viga que sustenta a parede quanto a no topo desta têm altura de 40cm. Considere que as reações de apoio das lajes nessa viga são de 3,55kN/m e 5,40kN/m. Nesse cenário, qual é o carregamento dessa viga? A) 10,45kN/m. B) 11,84kN/m. C) 13,89kN/m. D) 15,39kN/m. E) 16,15kN/m. Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões |
Vamos testar seus conhecimentos em Hidrologia |
| Com relação à delimitação de bacias hidrográficas, é correto afirmar que A) todos os pontos em seu interior, obrigatoriamente possuem cotas iguais ou inferiores em relação às cotas do divisor de águas da bacia. B) tanto o divisor de água do tipo topográfico quanto o divisor do tipo freático podem ser utilizados, pois os dois sempre se coincidem. C) segundo o método de Strahler de hierarquização fluvial, bacias hidrográficas de 4ª ordem têm o dobro de área de drenagem do que bacias classificadas em 2ª ordem. D) a linha imaginária que define o seu limite deve ser traçada perpendicularmente às curvas de nível e não cortar nenhum curso de água além do ponto onde se encontra o exutório. E) na escolha do local do exutório para a delimitação, os cursos d?água devem ser classificados como de 4ª ordem (método de Strahler) no mínimo, para que a bacia hidrográfica tenha uma área representativa. Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões |
Vamos testar seus conhecimentos em |
| Dimensionamento de lajes e escadas maciças Em dimensionamentos manuais de lajes, os esforços podem ser obtidos a partir da utilização de metodologias simplificadas, mas cujos resultados apresentam boas aproximações com os resultados obtidos por meio de softwares mais especializados. Considere uma laje de 3,0m x 4,0m, com condições de contorno indicadas na imagem a seguir (bordos simplesmente apoiados). A laje está sujeita a uma carga q uniformemente distribuída de 8,4kN/m2 (já incluído o peso próprio) e tem espessura de 10cm. O valor das reações para as laterais de 3,00m e de 4,00m são, respectivamente, iguais a:  A) 18,9kN e 18,9kN. B) 25,2kN e 25,2kN. C) 18,9kN e 25,2kN. D) 25,2kN e 44,1kN. E) 44,1kN e 44,1kN. Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões |
Vamos testar seus conhecimentos em |
| Principais Normas Brasileiras para Concreto Armado Cada normativa criada, revisada e validada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas apresenta suas especificidades e informações relativas a aspectos determinados, com sua função e objetivos específicos. Com relação às afirmações sobre essas normas, assinale a alternativa correta: A) A NBR 8681, "Ações e segurança nas estruturas - Procedimento", classifica as ações sobre a estrutura e define os estados-limite para os quais a estrutura deve ser dimensionada. B) A NBR 1569, "Fôrmas e escoramentos para estruturas de concreto - Projeto", traz procedimentos executivos e generaliza os materiais que podem ser utilizados. C) A NBR 9062, "Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado", prescreve recomendações para estruturas de concreto armado moldadas in loco. D) A NBR 7480, "Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto armado", determina os requisitos para encomenda, fabricação e fornecimento de telas de aço. E) A NBR 7187, "Projeto de pontes de concreto armado e de concreto protendido - Procedimento", dispõe de informações adicionais sobre o efeito das cargas permanentes. Verificar Resposta Estudar Cards Todas as Questões |
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