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Java ::: Fundamentos da Linguagem ::: Passos Iniciais

Aprenda a ler entrada do usuário usando a classe Scanner do Java - Como ler a entrada do usuário em Java usando um objeto da classe Scanner

Quantidade de visualizações: 50418 vezes

Podemos ler entrada do usuário em aplicações Java console usando a classe Scanner do JDK 5.0 e recentes. Esta classe está no pacote java.util. Para ler strings use o método nextLine(), para ler inteiros use nextInt() e assim por diante. Não é um boa idéia misturar nextLine() com nextInt(), nextFloat(), etc. Em caso de comportamento estranho, é melhor ler tudo usando nextLine() e fazer conversões usando Integer.parseInt(), por exemplo.

Veja um código completo demonstrando o uso dessa classe:

package arquivodecodigos;

import java.util.*;
 
public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    Scanner in = new Scanner(System.in);
     
    System.out.print("Qual é o seu nome? ");
    String nome = in.nextLine();
 
    System.out.print("Qual sua idade? ");
    int idade = in.nextInt();
 
    System.out.println("Olá, " + nome +
       ". Você tem " + idade + " anos.");
  }
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Qual é o seu nome? Osmar J. Silva
Qual sua idade? 39
Olá, Osmar J. Silva. Você tem 39 anos.

Java ::: Dicas & Truques ::: Trigonometria - Funções Trigonométricas

Como calcular o comprimento da hipotenusa em Java dadas as medidas do cateto oposto e do cateto adjascente

Quantidade de visualizações: 1647 vezes

Nesta dica mostrarei como é possível usar a linguagem Java para retornar o comprimento da hipotenusa dadas as medidas do cateto oposto e do cateto adjascente. Vamos começar analisando 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.

Então, sabendo que o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos (Teorema de Pitógoras), tudo que temos a fazer a converter esta fórmula para código Java. Veja:

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    double a = 20; // medida do cateto oposto
    double b = 30; // medida do cateto adjascente
  
    // agora vamos calcular o comprimento da hipotenusa
    double c = Math.sqrt(Math.pow(a, 2) + Math.pow(b, 2));
 
    // e mostramos o resultado
    System.out.println("O comprimento da hipotenusa é: " +
      c);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

O comprimento da hipotenusa é: 36.05551275463989

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

Python ::: Matplotlib Python Library (Biblioteca Python Matplotlib) ::: Passos Iniciais

Plotagem e visualização de dados em Python - Como instalar a biblioteca Matplotlib e testar seu funcionamento

Quantidade de visualizações: 3274 vezes

A biblioteca Matplotlib, escrita originalmente por John D. Hunter em 2003, é um dos pacotes Python mais populares para a plotagem e visualização de dados.

O acesso às funcionalidades da Matplotlib é feito por meio da interface Pylab, que lembra muito o MATLAB, a linguagem de programação proprietária desenvolvida pela MathWorks. Os usuários acostumados com essa ferramenta chegam a afirmar que a biblioteca Matplotlib, combinada com a biblioteca NumPy, pode ser considerada o equivalente open source do MATLAB.

Já tenho o Matplotlib disponível na minha instalação do Python?

Antes de iniciar qualquer projeto que envolva a biblioteca Matplotlib, é importante verificar se a mesma está disponível em sua instalação do Python. Isso pode ser de várias formas. Mostrarei como obter a lista de módulos usando a opção "list" do pip. Basta abrir uma janela de terminal e disparar o seguinte comando:

C:\Users\Osmar>pip list

Você terá um resultado parecido com:

C:\Users\Osmar>pip list
Package           Version
----------------- -------
astroid           2.4.2
colorama          0.4.4
isort             5.6.4
joblib            1.0.0
lazy-object-proxy 1.4.3
mccabe            0.6.1
numpy             1.19.4
pandas            1.1.5
Pillow            8.0.1
pip               20.3.3
pylint            2.6.0
python-dateutil   2.8.1
pytz              2020.4
scikit-learn      0.24.0
scipy             1.5.4
setuptools        49.2.1
six               1.15.0
threadpoolctl     2.1.0
toml              0.10.2
wrapt             1.12.1
wxPython          4.1.1

Uma outra forma é tentando importar o módulo matplotlib. Veja:

# importamos a bibliteca Matplotlib
import matplotlib as mp
 
def main():
  # vamos mostrar a versão da biblioteca Matplotlib
  versao = mp.__version__
 
  print("A versão do Matplotlib é:", versao)
 
if __name__== "__main__":
  main()

Se você tiver o Matplotlib instalado, o resultado desse código será algo como:

A versão do Matplotlib é: 3.4.1

Se você não tiver a biblioteca Matplotlib instalada, a seguinte mensagem de erro será exibida:

Exception has occurred: ModuleNotFoundError
File "c:\estudos_python\estudos.py", line 3, in <module>
  import matplotlib as mp
ModuleNotFoundError: No module named 'matplotlib'

Não tenho o Matplotlib ainda. O que faço?

Abra uma janela de terminal e dispare o comando abaixo:

C:\Users\Osmar>pip install matplotlib

Depois de alguns segundos você verá o seguinte resultado:

Collecting matplotlib
Downloading matplotlib-3.4.1-cp39-cp39-win_amd64.whl (7.1 MB)
|-| 7.1 MB 3.3 MB/s
Requirement already satisfied: pillow>=6.2.0 in c:\python_3_9_1\lib\site-packages (from matplotlib) (8.0.1)
Requirement already satisfied: python-dateutil>=2.7 in c:\python_3_9_1\lib\site-packages (from matplotlib) (2.8.1)
Requirement already satisfied: numpy>=1.16 in c:\python_3_9_1\lib\site-packages (from matplotlib) (1.19.4)
Collecting cycler>=0.10
Downloading cycler-0.10.0-py2.py3-none-any.whl (6.5 kB)
Requirement already satisfied: six in c:\users\osmar\appdata\roaming\python\python39\site-packages (from cycler>=0.10->matplotlib) (1.15.0)
Collecting kiwisolver>=1.0.1
Downloading kiwisolver-1.3.1-cp39-cp39-win_amd64.whl (51 kB)
|-| 51 kB 3.8 MB/s
Collecting pyparsing>=2.2.1
Downloading pyparsing-2.4.7-py2.py3-none-any.whl (67 kB)
|-| 67 kB 1.7 MB/s
Installing collected packages: pyparsing, kiwisolver, cycler, matplotlib
Successfully installed cycler-0.10.0 kiwisolver-1.3.1 matplotlib-3.4.1 pyparsing-2.4.7

Obteve resultado parecido? Pronto! Você já pode começar a usar a biblioteca Matplotlib em seus aplicações Python.

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

Como converter Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas usando Python - Python para Engenharia

Quantidade de visualizações: 5778 vezes

Nesta nossa série de Python para Geometria Analítica e Álgebra Linear, mostrarei um código 100% funcional para fazer a conversão entre coordenadas polares e coordenadas cartesianas. Esta operação é muito frequente em computação gráfica e é parte integrante das disciplinas dos cursos de Engenharia (com maior ênfase na Engenharia Civil).

Na matemática, principalmente em Geometria e Trigonometria, o Sistema de Coordenadas Polares é um sistema de coordenadas em duas dimensões no qual cada ponto no plano é determinado por sua distância a partir de um ponto de referência conhecido como raio (r) e um ângulo a partir de uma direção de referência. Este ângulo é normalmente chamado de theta (__$\theta__$). Assim, um ponto em Coordenadas Polares é conhecido por sua posição (r, __$\theta__$).

Já o sistema de Coordenadas no Plano Cartesiano, ou Espaço Cartesiano, é um sistema que define cada ponto em um plano associando-o, unicamente, a um conjuntos de pontos numéricos.

Dessa forma, no plano cartesiano, um ponto é representado pelas coordenadas (x, y), com o x indicando o eixo horizontal (eixo das abscissas) e o y indicando o eixo vertical (eixo das ordenadas). Quando saímos do plano (espaço 2D ou R2) para o espaço (espaço 3D ou R3), temos a inclusão do eixo z (que indica profundidade).

Antes de prosseguirmos, veja uma imagem demonstrando os dois sistemas de coordenadas:

A fórmula para conversão de Coordenadas Polares para Coordenadas Cartesianas é:

x = raio × coseno(__$\theta__$)
y = raio × seno(__$\theta__$)

E aqui está o código Python completo que recebe as coordenadas polares (r, __$\theta__$) e retorna as coordenadas cartesianas (x, y):

# importamos a biblioteca NumPy
import math as math
  
def main():
  # vamos ler o raio e o ângulo
  raio = float(input("Informe o raio: "))
  theta = float(input("Informe o theta: "))
  graus = input("Theta em graus (1) ou radianos (2): ")

  # o theta está em graus?
  if graus == "1":
    theta = theta * (math.pi / 180.0)      
  
  # fazemos a conversão para coordenadas cartesianas 
  x = raio * math.cos(theta)
  y = raio * math.sin(theta)

  # exibimos o resultado
  print('As Coordenadas Cartesianas são: (x = %0.2f, y = %0.2f)' %(x, y)) 

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Informe o raio: 1
Informe o theta: 1.57
Theta em graus (1) ou radianos (2): 2
As Coordenadas Cartesianas são: (x = 0.00, y = 1.00)

Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Concreto, Concreto Armado e Concretos Especiais

Como calcular o Momento Mínimo de uma viga de concreto armado usando Python - Python para Engenharia Civil e Cálculo Estrutural

Quantidade de visualizações: 210 vezes

A ABNT NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto armado) define que todas as vigas, independente de suas dimensões e momentos solicitantes, precisam apresentar uma taxa mínima de armadura de tração. O concreto possui excelente resistência à compressão, porém, sua resistência à tração é muito baixa, ficando em torno de 10% do valor de sua resistência à compressão.

A NBR 6118 lista, como primeira exigência, uma taxa mínima absoluta de 0,15% de armadura longitudinal para as vigas de concreto armado. A segunda exigência é calcular a área de armadura mínima a partir do M_dmin, que é o momento mínimo (de projeto) a ser considerado no dimensionamento.

Dessa forma, após calcularmos o momento mínimo M_dmin, só precisamos calcular a área de aço correspondente a este momento.

A fórmula do momento mínimo para as vigas de concreto armado é:

\[M_\text{dmin} = 0,8 \cdot W_\text{0} \cdot f_\text{ctk,sup}\]
Onde:

M_dmin é o momento mínimo de projeto a ser considerado, em kN.m (ou kN.cm dependendo da necessidade);

f_ctk,sup é o limite superior da resistência à tração média do concreto, em kN.cm². Em outra dica desta seção eu mostrei como o f_ctk,sup é calculado;

W₀ é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em m³.

Já o Módulo de Resistência da Seção (para seções retangulares), é calculado pela seguinte fórmula:

\[W_\text{0} = \frac{b \cdot h^2}{6}\]
Onde:

W₀ é o módulo de resistência da seção transversal da viga, em cm³;

b é a largura da viga em centímetros;

h é a altura da viga em centímetros.

Veja agora o código Python que pede para o usuário informar o FCK do concreto e as dimensões da viga e calcula o f_ctk,sup, o W₀ e finalmente o M_dmin solicitante para o cálculo da armadura longitudinal mínima da viga:

# vamos importar o módulo Math
import math

# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar o FCK do concreto
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto em Mpa: "))

  # vamos ler a largura da viga
  bw = float(input("Informe a largura bw da viga em cm: "))
  
  # vamos ler a altura da viga
  h = float(input("Informe a altura h da viga em cm: "))
  
  # agora vamos calcular a resistência à tração média
  # do concreto
  fctk_m = 0.3 * math.pow(fck, 2.0 / 3.0)

  # vamos calcular o limite superior
  fctk_sup = 1.3 * fctk_m

  # vamos calcular o módulo de resistência da seção
  w0 = (bw * math.pow(h, 2) / 6.0) 

  # agora já podemos calcular o momento mínimo
  mdmin = 0.8 * w0 * (fctk_sup / 10.0)

  # e mostramos os resultados
  print("\nO fctk,sup é: {0} Mpa ({1} kN/cm2)".format(round(fctk_sup, 5),
    round(fctk_sup / 10.0, 5)))
  print("O módulo de resistência da seção W0 é: {0} cm3 ({1} m3)".format(
    round(w0, 5), round(w0 / 1000000.0, 5)))
  print("O momento mínimo Mdmin é: {0} kN.cm ({1} kN.m)".format(
    round(mdmin, 5), round(mdmin / 100.0, 5)))

if __name__ == "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe o FCK do concreto em Mpa: 30
Informe a largura bw da viga em cm: 20
Informe a altura h da viga em cm: 50

O fctk,sup é: 3.76541 Mpa (0.37654 kN/cm2)
O módulo de resistência da seção W0 é: 8333.33333 cm3 (0.00833 m3)
O momento mínimo Mdmin é: 2510.2724 kN.cm (25.10272 kN.m)

VB.NET ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Como usar o laço While em VB.NET

Quantidade de visualizações: 11417 vezes

Um instrução de repetição (também chamada de laço ou loop) permite que um bloco de códigos seja executado repetidamente até que uma condição seja satisfeita.

O laço While é usado quando queremos testar uma condição e, executar um bloco de código repetidamente enquanto esta condição for verdadeira. Lembre-se de que, se a condição já for falsa, o laço nunca será executado.

Veja um exemplo de laço While que nos permite exibir os números de 0 a 10:

Dim numero As Integer = 0

While numero <= 10
  Console.WriteLine(numero)
  numero += 1
End While

Veja uma nova versão deste código, desta vez contando de 10 a 0:

Dim numero As Integer = 10

While numero >= 0
  Console.WriteLine(numero)
  numero -= 1
End While

Aqui nós estamos novamente avaliando uma condição, ou seja, se o resultado da condição for True, a execução do laço continua. Se for False, o laço para. Veja um exemplo no qual a condição booleana está bem explícita:

Dim pode As Boolean = True
Dim valor As Integer = 1

While pode
  Console.WriteLine(valor)
  valor += 1

  If valor > 20 Then
    pode = False
  End If
End While

PHP ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como gerar um número aleatório (randômico) em PHP usando a função rand()

Quantidade de visualizações: 30694 vezes

Nesta dica mostrarei como gerar números randômicos dentro de uma determinada faixa usando a função rand() da linguagem PHP. Veja que esta função requer o limite inicial e final (incluso) da faixa a partir da qual o número aleatório será gerado.

Veja um código PHP no qual geramos um número aleatório entre 1 e 10:

<html>
<head>
<title>Estudando PHP</title>
</head>
<body>

<?php
  $num = rand(1, 10);
  echo "O número gerado foi: " . $num;
?>
 
</body>
</html>

Ao executar este código nós teremos um resultado parecido com:

O número gerado foi: 5

Obs: A partir da versão 4.2.0 do PHP, não é mais necessário usar srand() ou mt_srand() para inicializar a semente (seed) do gerador de números aleatórios.

Java ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como inverter uma string em Java usando o método reverse() da classe StringBuffer

Quantidade de visualizações: 55 vezes

Nesta dica mostrarei como podemos usar o método reverse() da classe StringBuffer ou StringBuilder para inverter a ordem dos caracteres de uma palavra, frase ou texto em Java. Note como convertemos uma String em um StringBuffer, fazemos a inversão da frase e depois convertemos novamente o StringBuffer em um objeto String.

Veja o código completo para o exemplo:

package estudos;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args){
    // vamos criar uma string
    String frase = "JAVA É BOM DEMAIS";
    // vamos mostrar a frase original
    System.out.println("String original: " + frase);
    
    // agora vamos criar um objeto StringBuffer
    StringBuffer temp = new StringBuffer(frase);
    // vamos inverter a string agora
    temp.reverse();
    // e agora mostramos o resultado
    frase = temp.toString();
    System.out.println("String invertida: " + frase);    
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

String original: JAVA É BOM DEMAIS
String invertida: SIAMED MOB É AVAJ

PHP ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como inserir um determinado número de zeros antes de um número em PHP usando a função sprintf()

Quantidade de visualizações: 113 vezes

Nesta dica mostrarei como podemos usar a função sprintf() da linguagem PHP para inserir uma determinada quantidade de zeros antes de um número.

Por exemplo, suponhamos que temos o número 19 e queremos exibir este número na forma 000019, ou seja, preencher com zeros na frente até totalizar 6 dígitos. Assim, só precisamos chamar a função sprintf() com os sinalizadores corretos.

Veja o código PHP a seguir:

<?php
  $valor = 19;
  $valor1 = sprintf("%02d", $valor) . "\n";
  $valor2 = sprintf("%03d", $valor) . "\n";
  $valor3 = sprintf("%04d", $valor);

  echo "Com dois dígitos: " . $valor1;
  echo "Com três dígitos: " . $valor2;
  echo "Com quatro dígitos: " . $valor3;
?>

Ao executar este código PHP nós teremos o seguinte resultado:

Com dois dígitos: 19
Com três dígitos: 019
Com quatro dígitos: 0019

Python ::: Python para Engenharia ::: Engenharia Civil - Concreto, Concreto Armado e Concretos Especiais

Como calcular a armadura mínima de tração de uma viga de concreto armado usando Python - Python para Engenharia Civil

Quantidade de visualizações: 222 vezes

De acordo com a ABNT NBR 6118 (Projeto de estruturas de concreto armado), a armadura de tração, em elementos estruturais armados ou protendidos deve ser determinada pelo dimensionamento da seção a um determinado momento fletor mínimo, respeitada a taxa mínima absoluta ρmin de 0,15%.

Dessa forma, a área de aço mínima levando em consideração a taxa mínima absoluta ρmin de 0,15% de armadura longitudinal para as vigas de concreto armado usando concreto com FCK até 30 Mpa é calculada pela seguinte fórmula:

\[A_\text{s,min} = \frac{0,15}{100} \cdot A_\text{c}\]
Onde:

A_s,min é a área da armadura mínima de aço em cm²;

A_c é a área de concreto em cm², ou seja, a largura bw da viga multiplicada por sua altura h (ambas em cm).

Veja agora o código Python completo que lê a largura, a altura da viga, o FCK do concreto (no código eu tratei FCK até 50 Mpa) e mostra a área mínima da armadura de aço e sugestões das barras a serem usadas:

# vamos importar o módulo Math
import math

# função usada para calcular e retornar a quantidade
# de barras de aço de acordo com a área de aço (considerando
# aço CA-50)
def quant_barras(area_aco):
  # barras de 6.3mm (o mínimo aceitável pela NBR 6118)
  quantidade_6_3 = math.ceil(area_aco / 0.31)
  quantidade_8 = math.ceil(area_aco / 0.5) # barras de 8mm
  quantidade_10 = math.ceil(area_aco / 0.785) # barras de 10mm
  quantidade_12_5 = math.ceil(area_aco / 1.22) # barras de 12.5mm

  # mostra as sugestões de quantidade de barras
  if (quantidade_6_3) > 1:
    print("{0} barras de 6.3 mm".format(quantidade_6_3))
  if (quantidade_8) > 1:
    print("{0} barras de 8 mm".format(quantidade_8))
  if (quantidade_10) > 1:
    print("{0} barras de 10 mm".format(quantidade_10))  
  if (quantidade_12_5) > 1:
    print("{0} barras de 12.5 mm".format(quantidade_12_5))

# função principal do programa Python
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar a altura da viga
  altura = float(input("Informe a altura h da viga em cm: "))
  
  # vamos pedir para o usuário informar a largura da viga
  largura = float(input("Informe a largura bw da viga em cm: "))
  
  # vamos pedir para o usuário informar o FCK do concreto
  fck = float(input("Informe o FCK do concreto em Mpa: "))
  
  # vamos calcular o pmin de acordo com o FCK informado
  if (fck <= 30):
    pmin = 0.15
  elif (fck == 35):
    pmin = 0.164
  elif (fck == 40):
    pmin = 0.179
  elif (fck == 45):
    pmin = 0.194
  else:
    pmin = 0.208    
  
  # já temos o pmin, vamos calcular a área mínima de aço
  area_concreto = largura * altura
  as_min = (pmin / 100.0) * area_concreto
  
  # vamos mostrar os resultados 
  print("\nA área da armadura mínima longitudinal é: {0} cm2".format(
    round(as_min, 5)))
  # mostra as sugestões de barras
  print("\nSugestões de barras:\n-------------------------")
  quant_barras(as_min)

if __name__ == "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Informe a altura h da viga em cm: 50
Informe a largura bw da viga em cm: 20
Informe o FCK do concreto em Mpa: 30

A área da armadura mínima é: 1.5 cm2

Sugestões de barras:
-------------------------
5 barras de 6.3 mm
3 barras de 8 mm
2 barras de 10 mm
2 barras de 12.5 mm

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