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Calcule o tempo que levará para encher um tambor de 400 litros, sabendo que o diâmetro do tubo conectado - Python para Fenômenos dos Transportes e Hidráulica - Exercícios Resolvidos de PythonQuantidade de visualizações: 26 vezes |
Pergunta/Tarefa: Calcule o tempo que levará para encher um tambor de 400 litros, sabendo que o diâmetro do tubo conectado ao tambor é igual a 30 mm. Considere que a velocidade de escoamento do líquido é de 0,5 m/s. Sua saída deverá ser parecida com: Informe a capacidade do tambor (litros): 400 Informe o diâmetro do tubo (mm): 30 Informe a velocidade do escoamento (m/s): 0.5 Capacidade do tambor: 0.4 m3 Área da seção transversal do tubo: 0.0007068583470577034 m2 Vazão volumétrica: 0.0003534291735288517 m3/s Tempo gasto em segundos: 1131.7684842090337 s Tempo gasto em minutos: 18.86280807015056 minutos Para a resolução deste exercício, veja nesta mesma seção os Exercícios Resolvidos de Fenômenos dos Transportes e Hidráulica nos quais eu mostro as fórmulas para o cálculo da Vazão Volumétrica, Vazão Mássica e Vazão em Peso. Obs.: No código eu mostro como calcular a área da seção transversal do tubo a partir do seu diâmetro e também como converter de milímetros quadrados para metros quadrados e de litros para metros cúbicos. Veja a resolução completa para o exercício em Python, comentada linha a linha: # vamos importar a biblioteca Math import math # método principal def main(): # vamos ler a capacidade do tambor em litros capacidade_tambor = float(input("Informe a capacidade do tambor (litros): ")) # vamos converter de litros para metros cúbicos volume = capacidade_tambor / 1000.0 # vamos ler o diâmetro do tubo em milímetros diametro_tubo = float(input("Informe o diâmetro do tubo (mm): ")) # vamos calcular a área transversal do tubo area_tubo = (math.pi * math.pow(diametro_tubo, 2)) / 4.0 # vamos converter a área de milímetros quadrados para metros quadrados area_tubo = area_tubo / 1000000 # vamos ler a velocidade do escoamento velocidade_escoamento = float(input("Informe a velocidade do escoamento (m/s): ")) ...... |
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Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Cálculo Estrutural |
Como calcular os esforços solicitantes majorados em pilares usando Python - Python para Engenharia CivilQuantidade de visualizações: 283 vezes |
![]() Quando estamos dimensionando pilares em concreto armado em geral, a primeira coisa que devemos fazer é calcular os esforços solicitantes, ou seja, as cargas que estão chegando ao pilar. No caso dos pilares intermediários, ou seja, pilares que residem fora dos cantos e extremidades da estrutura e que, por isso, recebem a carga em seu centro geométrico, considera-se a compressão centrada. Dessa forma, chamamos de Nk o somatório de todas as cargas verticais atuantes na estrutura e podemos desprezar as excentricidades de 1ª ordem. De acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), para a situação de projeto, essa força normal Nk deve ser majorada pelos coeficientes γn e γf, resultando em uma força normal de projeto chamada Nd. O coeficiente γn deve majorar os esforços solicitantes finais de cálculo de acordo com a menor dimensão do pilar. A norma diz que a menor dimensão que um pilar pode ter é 19cm, mas, em alguns casos, podemos ter a menor dimensão de até 14cm, precisando, para isso, majorar os esforços solicitantes. Nos comentários do código Python eu mostro como esse cálculo é feito, de acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014), é claro. O coeficiente γf, na maioria dos casos, possui o valor 1,4 e entra no cálculo para converter a força normal Nk em força normal de projeto Nd. A fórmula para o cálculo dos esforços solicitantes majorados em pilares intermediários é: \[ Nd = \gamma n \cdot \gamma f \cdot Nk \] Onde: γn majora os esforços de acordo com a menor dimensão do pilar de acordo com a NBR 6118 (ABNT, 2014). γf em geral possui o valor 1.4 para majorar os esforços em estruturas de concreto armado. Nk é a força normal característica aplicada ao pilar, em kN. Nd é a força normal de projeto, em kN. Vamos então ao código Python, que solicitará ao usuário os valores de suas dimensões hx e hy (em centímetros) e a carga, ou seja, a força normal característica chegando no pilar em kN e vamos mostrar a força normal de projeto Nd: # 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): ")) # 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): ...... 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 A área do pilar é: 760.0 cm2 A menor dimensão do pilar é: 19.0 cm O valor do coeficiente yn é: 1.0 A força normal de projeto Nd é: 1177.89 kN |
Python ::: Python para Engenharia ::: Geometria Analítica e Álgebra Linear |
Como calcular vetor unitário em Python - Python para Física e EngenhariaQuantidade de visualizações: 722 vezes |
Um vetor unitário ou versor num espaço vetorial normado é um vetor (mais comumente um vetor espacial) cujo comprimento ou magnitude é 1. Em geral um vetor unitário é representado por um "circunflexo", assim: __$\hat{i}__$. O vetor normalizado __$\hat{u}__$ de um vetor não zero __$\vec{u}__$ é o vetor unitário codirecional com __$\vec{u}__$. O termo vetor normalizado é algumas vezes utilizado simplesmente como sinônimo para vetor unitário. Dessa forma, o vetor unitário de um vetor __$\vec{u}__$ possui a mesma direção e sentido, mas magnitude 1. Por magnitude entendemos o módulo, a norma ou comprimento do vetor. Então, vejamos a fórmula para a obtenção do vetor unitário: \[\hat{u} = \dfrac{\vec{v}}{\left|\vec{v}\right|}\] Note que nós temos que dividir as componentes do vetor pelo seu módulo de forma a obter o seu vetor unitário. Por essa razão o vetor nulo não possui vetor unitário, pois o seu módulo é zero, e, como sabemos, uma divisão por zero não é possível. Veja agora o código Python que pede as coordenadas x e y de um vetor 2D ou R2 e retorna o seu vetor unitário: # vamos precisar do módulo Math import math # 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: ")) # o primeiro passo é calcular a norma do vetor norma = math.sqrt(math.pow(x, 2) + math.pow(y, 2)) ...... Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: Informe o valor de x: -4 Informe o valor de y: 6 O vetor unitário é: (x = -0.5547001962252291; y = 0.8320502943378437) Veja agora uma modificação deste código para retornarmos o vetor unitário de um vetor 3D ou R3, ou seja, um vetor no espaço: # vamos precisar do módulo Math import math # função principal do programa def main(): # vamos ler os valores x, y e z x = float(input("Informe o valor de x: ")) y = float(input("Informe o valor de y: ")) z = float(input("Informe o valor de z: ")) # o primeiro passo é calcular a norma do vetor norma = math.sqrt(math.pow(x, 2) + math.pow(y, 2) + math.pow(z, 2)) ...... Ao executarmos este novo código nós teremos o seguinte resultado: Informe o valor de x: 3 Informe o valor de y: 7 Informe o valor de z: 5 O vetor unitário é: (x = 0.329292779969071; y = 0.7683498199278324; z = 0.5488212999484517) |
Python ::: Dicas & Truques ::: Lista (List) |
Como pesquisar um item em uma lista Python e retornar seu índice usando a função index()Quantidade de visualizações: 10908 vezes |
Em algumas situações nós precisamos pesquisar um item em uma List do Python e retornar o índice de sua primeira ocorrência. Para isso nós podemos usar o método index(), que aceita uma string, um number, um object, etc, e retorna o índice da primeira posição do item dentro da lista. Veja um exemplo de seu uso: """ Este exemplo mostra como pesquisar um item em uma lista. Se o item for encontrado, seu índice é retornado. Do contrário uma exceção do tipo ValueError é levantada. """ def main(): # cria uma lista de inteiros valores = [2, 5, 12, 2, 3, 32, 18] ...... Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado: O valor pesquisado não foi encontrado. Note que no exemplo nós usamos um bloco try..except para tratar a exceção ValueError, disparada quando o item pesquisado por meio da função index() não for encontrado na List. Veja: Exception has occurred: ValueError ...... |
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