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Python ::: Python para Engenharia ::: Física - Hidrodinâmica

Como representar a Equação da Continuidade em Python - Python para Hidrodinâmica

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O que é a Equação da Continuidade?

A Hidrodinâmica é a parte da Física que estuda os fluidos em movimento, enquanto a Equação da Continuidade, que é parte da Hidrodinâmica, determina o fluxo de um fluido através de uma área. Esta equação está muito presente quando o assunto é Dinâmica dos Fluidos ou Mecânica dos Fluidos.

A Equação da Continuidade é uma consequência direta da Lei da Conservação da Massa. Por meio dessa propriedade, podemos dizer que a quantidade de massa de fluido que atravessa o tubo é a mesma na entrada e na saída.

Para melhor entendimento veja a seguinte figura:



Sabendo que a quantidade de água que entra na mangueira deve ser igual à mesma quantidade que sai, ao colocarmos o dedo na saída da mangueira, nós estamos estreitando a área da vazão, o que, consequentemente, aumenta a velocidade da água.

Qual é a Fórmula da Equação da Continuidade?

Antes de passarmos ao código Python, vamos revisar a Fórmula da Equação da Continuidade. Veja:

\[ A_1 \cdot \text{v}_1 = A_2 \cdot \text{v}_2 \]

Por meio dessa equação nós entramos com três valores e obtemos um quarto valor. Não se esqueça de que as velocidades são dadas em metros por segundo e as áreas são dadas em metros quadrados (de acordo com o SI - Sistema Internacional de Medidas). Tenha a certeza de efetuar as devidas conversões para não obter resultados incorretos.

Vamos escrever código Python agora?

A Equação da Continuidade em código Python

Para exemplificar como podemos representar a Equação da Continuidade em Python, vamos resolver o seguinte problema?

1) Um fluido escoa a 2 m/s em um tubo de área transversal igual a 200 mm2. Qual é a velocidade desse fluido ao sair pelo outro lado do tubo, cuja área é de 100 mm2?

a) 20 m/s

b) 4 m/s

c) 0,25 m/s

d) 1,4 m/s

e) 0,2 m/s

Note que a velocidade já está em metros por segundo, mas as áreas foram dadas em milímetros quadrados. Por essa razão nós deveremos converter milímetros quadrados em metros quadrados.

Veja o código Python completo para a resolução deste exercício de Equação da Continuidade:

# função principal do programa
def main():
  # vamos solicitar os dados de entrada
  v1 = float(input("Velocidade de entrada (m/s): "))
  a1 = float(input("Área de entrada (milímetros quadrados): "))
  a2 = float(input("Área de saída (milímetros quadrados): "))
    
  # vamos converter as áreas em milímetros quadrados
  # para metros quadrados
  a1 = a1 / 1000000
  a2 = a2 / 1000000
    
  # agora calculamos a velocidade de saída
  v2 = (a1 * v1) / a2
    
  # e mostramos o resultado
  print("A velocidade de saída é: {0} m/s".format(v2))
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Velocidade de entrada (m/s): 2
Área de entrada (milímetros quadrados): 200
Área de saída (milímetros quadrados): 100
A velocidade de saída é: 4.0 m/s

Portanto, a velocidade do fluido na saída do tubo é de 4 m/s.


Java ::: Dicas & Truques ::: Programação Orientada a Objetos

Como usar encapsulamento em Java - Programação Orientada a Objetos em Java

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Encapsulamento é a técnica de transformar os objetos que compõem uma aplicação em verdadeiras caixas-pretas. De fato, se pensarmos em termos de informática, é possível para um usuário comum usar todas as funcionalidades de uma impressora sem nem mesmo entender seu funcionamento interno. Imagine o desastre que seria se todos os usuários resolvessem abrir suas impressoras para investigar o que há dentro delas.

Da mesma forma, ao construir uma classe, devemos fazê-lo de forma que o usuário desta classe tenha acesso apenas aos métodos que permitem ler informações da classe ou fornecer os dados necessários para sua correta operação. Dados relativos ao funcionamento interno da classe devem permanecer ocultos e acessíveis somente aos métodos da própria classe.

O encapsulamento deve ser aplicado de forma a permitir que alterações na estrutura interna de uma classe não prejudique o funcionamento do código externo que a usa. Veja um exemplo:

 
  class Pedido{
    public List obterProdutos(){
      // monta uma lista de produtos
      // pertecentes a este pedido
      return lista;
    }
  }

A classe Pedido contém um método chamado obterProdutos() que retorna uma lista de produtos pertencentes a um determinado pedido. É aqui que o encapsulamento se torna importante. O código que usa esta classe desconhece completamente como esta lista de produtos é montada. Tudo que nos interessa é a lista de produtos que o método retorna. O programador da classe pode decidir a qualquer momento, talvez para melhorar o desempenho da classe, alterar a forma de montagem da lista. Uma vez que o nome e retorno do método (incluindo a estrutura da lista retornada) continuem sendo os mesmos, o código que usa a classe continuará funcionando como anteriormente.


Delphi ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como obter o maior entre dois valores usando a função Max() do Delphi

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A função Max(), presente na unit Math é útil quando precisamos retornar o maior entre dois valores fornecidos. Veja um exemplo:

procedure TForm2.Button1Click(Sender: TObject);
var
  a, b, maior: Integer;
begin
  // uses Math

  a := 34;
  b := 17;
  maior := Max(a, b);

  // exibe o resultado
  ShowMessage('O maior valor é: ' + IntToStr(maior));
end;

Note que a função Max() é uma função sobrecarregada, ou seja, os valores fornecidos e o retorno da função podem ser do tipo Integer, Int64, Single, Double ou Extended.

Para fins de compatibilidade, esta dica foi escrita usando Delphi 2009.


C# ::: Windows Forms ::: ComboBox

Como retornar a quantidade de itens em um ComboBox do C# Windows Forms

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A quantidade de elementos (ou itens) em um ComboBox do C# Windows Forms pode ser obtida por meio da propriedade Count da classe ComboBox.ObjectCollection. Podemos ter acesso a esta classe a partir da propriedade Items da classe ComboBox.

Veja um trecho de código no qual obtemos a quantidade de itens em um ComboBox chamado cidades:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e){
  int quant = cidades.Items.Count;
  MessageBox.Show("O ComboBox contém " + quant + " itens");
}



Java ::: Java para Engenharia ::: Unidades de Medida

Como converter Metros Quadrados em Quilômetros Quadrados em Java - Java para Física e Engenharia

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Em muitas situações nós temos uma medida de área em m2 e queremos transformá-la em km2, ou seja, converter Metros Quadrados para Quilômetros Quadrados. Para isso só precisamos dividir os metros quadrados por 1.000.000. Veja a fórmula:

\[\text{Quilômetros Quadrados} = \frac{\text{Metros Quadrados}}{1.000.000} \]

Agora veja o código Java que pede para o usuário informar a medida de área em metros quadrados e a converte para quilômetros quadrados. Note que mostrei como exibir o resultado em notação científica e sem notação científica:

package estudos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos {
  public static void main(String[] args) {
    // para ler a entrada do usuário
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos ler a medida em metros quadrados
    System.out.print("Informe os metros quadrados: ");
    double m_quadrados = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // agora calculamos os quilometros quadrados
    double km_quadrados = m_quadrados / 1000000.00;
    
    // e mostramos o resultado
    System.out.println("Você informou " + m_quadrados +
      " metros quadrados.");
    System.out.println("Isso equivale a " + km_quadrados +
      " quilometros quadrados.");
    System.out.printf("Sem notação científica: %f\n",
      km_quadrados);
  }
}

Ao executar este código Java nós teremos o seguinte resultado:

Informe os metros quadrados: 80
Você informou 80.0 metros quadrados.
Isso equivale a 8.0E-5 quilômetros quadrados.
Sem notação científica: 0,000080


Revit C# ::: Dicas & Truques ::: Selection, Seleção

Como pedir para o usuário selecionar somente um elemento no Revit usando a função PickObject() do objeto Selection da Revit C# API

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Durante o desenvolvimento de plug-ins e macros para o Revit usando C# e a API do Revit, nós precisamos pedir para o usuário selecionar um elemento e efetuar alguma operação com ele. Para isso nós podemos usar a função PickObject() do objeto Selection.

O objeto Selection é obtido a partir de um UIDocument, que, por sua vez, é obtido usando this.ActiveUIDocument. Após a aquisição do objeto Selection, nós chamamos a função PickObject() e retornamos um objeto Reference, para representar o elemento selecionado pelo usuário na área de desenho do Revit.

Se o objeto Reference retornado for diferente de null, então sabemos que o usuário selecionou o elemento e podemos proseguir com a execução do código do Plug-in ou macro.

Veja o código Revit C# completo para o exemplo:

using System;
using Autodesk.Revit.UI;
using Autodesk.Revit.DB;
using Autodesk.Revit.UI.Selection;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace Estudos {
  [Autodesk.Revit.Attributes.Transaction(Autodesk.Revit.Attributes.
    TransactionMode.Manual)]
  [Autodesk.Revit.DB.Macros.AddInId("ED8EC6C4-9489-48F7-B04E-B45B5D1BEB12")]
  public partial class ThisApplication {
    private void Module_Startup(object sender, EventArgs e) {
      // vamos obter uma referência ao UIDocument ativo
      UIDocument uidoc = this.ActiveUIDocument;
      
      // agora mostramos uma mensagem para o usuário selecionar um
      // elemento
      TaskDialog.Show("Aviso", "Selecione um elemento");
      
      // obtemos uma referência ao objeto Selection do
      // UIDocument ativo
      Selection selecao = uidoc.Selection;
    
      // e finalmente esperamos que o usuário selecione o elemento
      Reference selecionado = selecao.PickObject(ObjectType.Element);
    
      // agora testamos se o usuário realmente selecionou um
      // elemento
      if (selecionado != null) {
        TaskDialog.Show("Aviso", "Você selecionou um elemento.");  
      }
    }

    private void Module_Shutdown(object sender, EventArgs e) {
      // para fazer alguma limpeza de memória ou algo assim
    }

    #region Revit Macros generated code
    private void InternalStartup() {
      this.Startup += new System.EventHandler(Module_Startup);
      this.Shutdown += new System.EventHandler(Module_Shutdown);
    }
    #endregion
  }
}



Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Variáveis e Constantes

Como usar a função type() da linguagem Python para descobrir o tipo de dados de uma variável

Quantidade de visualizações: 14070 vezes
Em algumas situações nós gostaríamos de verificar o tipo de uma variável, ou seja, o tipo do valor que ele contém no momento, antes de efetuar algum cálculo ou procedimento.

Em Python isso pode ser feito por meio da função type(), que nos retorna uma string indicando o tipo de dados sendo armazenado no momento. Note que, em Python, uma mesma variável pode assumir tipos diferentes durante a execução do programa.

Veja o código completo para o exemplo:

def main():
  var = "Osmar J. Silva"
  print("O tipo da variavel var é:", type(var)) 
 
  var = 45
  print("Agora o tipo da variavel var é:", type(var))
 
  var = 45.30
  print("E agora o tipo da variavel var é:", type(var))   
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

O tipo da variavel var é: <class 'str'>
Agora o tipo da variavel var é: <class 'int'>
E agora o tipo da variavel var é: <class 'float'>


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

Como usar o método startsWith() da classe String do Java para verificar se uma string começa com uma substring - Como testar o conteúdo no início de uma string

Quantidade de visualizações: 376 vezes
Em algumas situações gostaríamos de verificar se uma palavra, frase ou texto começa com uma determinada substring. Para isso podemos usar o método startsWith() da classe String da linguagem Java.

Veja um código completo no qual verificamos se um endereço de um site na internet começa com "https":

package arquivodecodigos;

public class Estudos{
  public static void main(String[] args){
    String site = "https://www.arquivodecodigos.com.br";
     
    if(site.startsWith("https")){
      System.out.println("Este site parece ser seguro.");
    }
    else{
      System.out.println("Este site não parece ser seguro.");  
    }
     
    System.exit(0);
  }
}  

Ao executarmos este código nós teremos o seguinte resultado:

Este site parece ser seguro.


PHP ::: Fundamentos da Linguagem ::: Métodos, Procedimentos e Funções

Apostila de PHP - Como criar suas próprias funções em PHP

Quantidade de visualizações: 31215 vezes
Uma função é um bloco de código que executa uma determinada tarefa, possivelmente baseado em um conjuntos de valores fornecidos, ou parâmetros, e possivelmente retornando um único valor. Funções permitem a melhora na leitura do código e correção de bugs, visto que blocos de códigos bem testados podem ser reutilizados inúmeras vezes em seus programas.

Antes de continuarmos é bom estar ciente dos diferentes nomes que as linguagens de programação adotam quando o assunto é função. Em Java, funções são chamadas de métodos. Em Delphi, temos funções (function) e procedimentos (procedure). Se uma função em Delphi retorna um valor, ela é chamada de function. Se nenhum valor é retornado, ela é chamada de procedure. Em PHP o nome é função (function) mesmo, não importando se valores são retornados ou não.

Veja um exemplo onde criamos uma função que apenas escreve na página:

<?
  // define a função
  function escrever(){
    echo "Observe este texto";
  }
  
  // chama a função
  escrever();
?>

Podemos estender este exemplo e fornecer à função o texto que deverá ser escrito. Veja:

<?
  // define a função
  function escrever($texto){
    echo $texto;
  }
  
  // chama a função
  escrever("Observe este texto");
?>

Veja que agora a função possui parâmetros, neste caso a variável local $texto. Assim, ao efetuarmos a chamada nós podemos fornecer um valor (um argumento) a esta função. Vamos progredir escrevendo uma função que soma dois valores:

<?
  // define a função
  function somar($valor1, $valor2){
    echo "A soma é: " . ($valor1 + $valor2);
  }
  
  // chama a função
  somar(3, 5);
?>

Para finalizar, vamos escrever uma função que retorna um valor. Veja:

<?
  // define a função
  function somar($valor1, $valor2){
    return ($valor1 + $valor2);
  }
  
  // chama a função
  $soma = somar(3, 5);
  echo "O resultado é: " . $soma;
?>

Observe o uso da palavra-chave return para definirmos o valor que será retornado pela função.


Node.js ::: Node.js + MongoDB ::: Passos Iniciais

Node.js MongoDB - Como instalar o driver do MongoDB no Node.js e efetuar uma conexão Node.js + MongoDB

Quantidade de visualizações: 1566 vezes
Assumindo que você já conhece o banco de dados MongoDB, já fez sua instalação e já está um pouco familiarizado com suas características, nesta dica mostrarei como podemos efetuar uma conexão Node.js + MongoDB. Este é o passo inicial para desenvolver aplicações MEAN (Mongo, Express, Angular, Node) ou MERN (Mongo, Express, React, Node).

Note que, nessa dica, usarei apenas o MongoClient para efetuar a conexão com o banco de dados MongoDB. Em outras dicas eu abordo o Mongoose.

Então vamos iniciar. A primeira coisa que temos que fazer é instalar o driver MongoDB. Assim, com o Node.js devidamente instalado e funcionando, e com o banco MongoDB em perfeito funcionamento também, abra uma janela de terminal e digite o comando:

npm install mongodb

Após alguns minutos, a instalação será concluída e teremos o seguinte resultado:

+ mongodb@3.6.4
added 17 packages from 9 contributors and audited 20 packages in 9.358s

1 package is looking for funding
run `npm fund` for details

found 0 vulnerabilities

Agora já podemos escrever o código que efetua a conexão Node.js com o MongoDB. Abra o seu editor de códigos favorito e digite a listagem abaixo:

// vamos obter uma referência ao MongoClient
var MongoClient = require('mongodb').MongoClient;

// vamos nos conectar à base de dados escola
var url = 'mongodb://localhost:27017/escola';

// Vamos nos conectar ao servidor e base de dados. Atenção: Em caso de erro, a
// função pode demorar a retornar, pois o Node.js pode pensar que é lentidão
// na rede
MongoClient.connect(url, {useUnifiedTopology: true}, function(err, db) {
  if(err){
    console.log("Não foi possível efetuar a conexão. Erro: " + err); 
  }
  else{
    console.log("Conexão efetuada com sucesso.");
  }
  
  // finalmente vamos fechar a conexao
  if(db){
    db.close();
  }
});

Salve este código como conexao.js e execute-o no Node.js (com o MongoDB rodando, é claro) com o seguinte comando:

c:\estudos_nodejs>node conexao.js

Se tudo correr bem você verá a mensagem:

Conexão efetuada com sucesso.

Veja que, nesse código, eu efetuei uma conexão com a base de dados escola. Se a porta e o servidor estiverem corretos (talvez você tenha que informar um usuário e senha também), a conexão será efetuada com sucesso mesmo que a base de dados não exista.

Quando informamos uma base de dados inexistente, o MongoDB entende que queremos criá-la, mas ele só a cria de fato, quando solicitamos a criação de uma nova coleção. Em mais dicas dessa seção você aprenderá como criar coleções no MongoDB a partir de seus códigos Node.js. Até lá e bons estudos.

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