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Como calcular a norma ou módulo de vetores nos espaços R2 e R3 usando Java - Geometria Analítica e Álgebra Linear usando Java

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Em Geometria Analítica e Álgebra Linear, a magnitude, norma, comprimento, tamanho ou módulo (também chamado de intensidade na Física) de um vetor é o seu comprimento, que pode ser calculado por meio da distância de seu ponto final a partir da origem, no nosso caso (0,0).

Considere o seguinte vetor no plano, ou seja, no espaço bidimensional, ou R2:

\[\vec{v} = \left(7, 6\right)\]

Aqui este vetor se inicia na origem (0, 0) e vai até as coordenadas (x = 7) e (y = 6). Veja sua plotagem no plano 2D:



Note que na imagem já temos todas as informações que precisamos, ou seja, o tamanho desse vetor é 9 (arredondado) e ele faz um ângulo de 41º (graus) com o eixo x positivo. Em linguagem mais adequada da trigonometria, podemos dizer que a medida do cateto oposto é 6, a medida do cateto adjacente é 7 e a medida da hipotenusa (que já calculei para você) é 9.

Note que já mostrei também o ângulo theta (__$\theta__$) entre a hipotenusa e o cateto adjacente, o que nos dá a inclinação da reta representada pelos pontos (0, 0) e (7, 6).

Relembrando nossas aulas de trigonometria nos tempos do colegial, temos que o quadrado da hipotenusa é a soma dos quadrados dos catetos, ou seja, o Teorema de Pitágoras:

\[a^2 = b^2 + c^2\]

Como sabemos que a potenciação é o inverso da radiciação, podemos escrever essa fórmula da seguinte maneira:

\[a = \sqrt{b^2 + c^2}\]

Passando para os valores x e y que já temos:

\[a = \sqrt{7^2 + 6^2}\]

Podemos comprovar que o resultado é 9,21 (que arredondei para 9). Não se esqueça da notação de módulo ao apresentar o resultado final:

\[\left|\vec{v}\right| = \sqrt{7^2 + 6^2}\]

E aqui está o código Java que nos permite informar os valores x e y do vetor e obter o seu comprimento, tamanho ou módulo:

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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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package arquivodecodigos;

import java.util.Scanner;

public class Estudos{
  public static void main(String args[]){
    Scanner entrada = new Scanner(System.in);
    
    // vamos ler os valores x e y
    System.out.print("Informe o valor de x: ");
    double x = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    System.out.print("Informe o valor de y: ");
    double y = Double.parseDouble(entrada.nextLine());
    
    // vamos calcular a norma do vetor
    double norma = Math.sqrt(Math.pow(x, 2) + Math.pow(y, 2));
    
    // mostra o resultado
    System.out.println("A norma do vetor é: " + norma);
  }
}

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Informe o valor de x: 7
Informe o valor de y: 6
A norma do vetor é: 9.219544457292887

Novamente note que arredondei o comprimento do vetor para melhor visualização no gráfico. Para calcular a norma de um vetor no espaço, ou seja, no R3, basta acrescentar o componente z no cálculo.

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C ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como contar as ocorrências de uma substring em uma string em C usando uma função substring_count() personalizada

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Em algumas situações precisamos obter a quantidade de vezes que uma substring ocorre dentro de uma string. Para isso podemos usar a função personalizada substring_count(). Esta função recebe a string e a substring que desejamos pesquisar e retorna um inteiro contendo a quantidade de vezes que a substring foi encontrada. Veja o código:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

// função personalizada que permite contar as
// ocorrências de uma substring em uma string
int substring_count(const char *str, const char *substring){
  int i, j, k, quant = 0;

  // vamos percorrer todos os caracteres da string
  for(i = 0; str[i]; i++){
    for(j = i, k = 0; str[j] == substring[k]; j++, k++){
      if(substring[k + 1] == 0) // fim da comparação
        quant++;
    }
  }

  return quant;
}

int main(int argc, char *argv[]){
  char frase[] = "Gosto muito de Java, JavaScript e Python";

  printf("Ocorrencias encontradas: %d",
    substring_count(frase, "Java"));

  puts("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}



C# ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como testar se uma string é null ou vazia em C# usando a função IsNullOrEmpty() da classe String

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Em algumas situações nós queremos verificar se uma variável do tipo string está null ou vazia (não contém nem mesmo o caractere de espaço ou quebra de linha). Para isso nós podemos usar o método IsNullOrEmpty() da classe String da linguagem C#.

Veja um trecho de código no qual temos uma string nula e uma string vazia. Observe os resultados retornados pela função:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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using System;

namespace Estudos {
  class Program {
    static void Main(string[] args) {
      string palavra1 = null;
      string palavra2 = "";

      if (String.IsNullOrEmpty(palavra1)) {
        Console.WriteLine("palavra1 é null ou vazia");
      }

      if (String.IsNullOrEmpty(palavra2)) {
        Console.WriteLine("palavra2 é null ou vazia");
      }
      
      Console.WriteLine("\n\nPressione uma tecla para sair...");
      Console.ReadKey();
    }
  }
}

Ao executar este código C# nós teremos o seguinte resultado:

palavra1 é null ou vazia
palavra2 é null ou vazia


C ::: C para Engenharia ::: Física - Mecânica

Como calcular Velocidade Vetorial Média usando a linguagem C - C para Engenharia - Física - Mecânica - Cinemática

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Como calcular Velocidade Vetorial Média usando a linguagem C

Na Física, mais especificamente na Mecânica e Cinemática, nós estamos o tempo todo interessados em medir a "rapidez" com que uma partícula se move de um ponto para outro ponto. Por partícula podemos entender qualquer móvel: um carro, um avião, uma bola, uma pessoa, etc.

No caso de um movimento bidimensional ou tridimensional nós devemos considerar a grandeza velocidade média como vetores e usar a notação vetorial. Em outras dicas do site você encontrará cálculos envolvendo vetores e até mesmo calculadoras com as operações vetoriais mais comuns.

Dessa forma, a fórmula para obtenção da Velocidade Vetorial Média é:

\[\vec{v}_\text{méd} = \frac{\Delta \vec{r}}{\Delta t} \]

Onde __$\Delta \vec{r}__$ é a variação da posição da partícula e __$\Delta t__$ é a variação do tempo entre os dois deslocamentos cuja velocidade vetorial média querermos medir.

Antes de vermos o código C, dê uma boa olhada na imagem a seguir:



Nosso objetivo será calcular a velocidade vetorial média da partícula saindo da posição __$\vec{r}_1__$ = 10__$\hat{\imath}__$ + 7__$\hat{\jmath}__$ m (10, 7), no instante t1 = 2s, e indo para a posição __$\vec{r}_2__$ = 12__$\hat{\imath}__$ + 2__$\hat{\jmath}__$ m (12, 2) em t2 = 7s. Note que o trajeto da partícula foi marcado de verde na imagem.

E agora, finalmente, vamos ao código C que lê os valores das coordenadas x e y dos dois vetores de posições (inicial e final), o tempo de deslocamento inicial e final e mostra o vetor velocidade média:

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
    
int main(int argc, char *argv[]){
  // coordenadas dos dois vetores de posições
  float x1, y1, x2, y2;
  // guarda o vetor delta r (variação do deslocamento)
  float delta_r_x, delta_r_y;
  // guarda o tempo inicial, tempo final e variacao (em segundos)
  float tempo_inicial, tempo_final, delta_t;
  // guarda as coordenadas do vetor velocidade
  float vetor_vm_x, vetor_vm_y; 
        
  // x e y do primeiro vetor
  printf("Coordenada x do primeiro vetor: ");
  scanf("%f", &x1);
  printf("Coordenada y do primeiro vetor: ");
  scanf("%f", &y1);
      
  // x e y do segundo vetor
  printf("Coordenada x do segundo vetor: ");
  scanf("%f", &x2);
  printf("Coordenada y do segundo vetor: ");
  scanf("%f", &y2);   
      
  // vamos ler o tempo inicial e tempo final    
  printf("Tempo inicial em segundos: ");
  scanf("%f", &tempo_inicial);
  printf("Tempo final em segundos: ");
  scanf("%f", &tempo_final);
	    
  // vamos calcular o vetor delta r
  delta_r_x = x2 - x1;
  delta_r_y = y2 - y1;
  
  // vamos calcular o delta t (variação do tempo)
  delta_t = tempo_final - tempo_inicial;
      
  // finalmente calculamos o vetor velocidade média
  vetor_vm_x = delta_r_x / delta_t;    
  vetor_vm_y = delta_r_y / delta_t; 
	    
  // mostramos o resultado
  printf("O Vetor Velocidade Média é: (%.2f, %.2f)m/s",
   vetor_vm_x, vetor_vm_y);
   
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro vetor: 10
Coordenada y do primeiro vetor: 7
Coordenada x do segundo vetor: 12
Coordenada y do segundo vetor: 2
Tempo inicial em segundos: 2
Tempo final em segundos: 7
O Vetor Velocidade Média é: (0.40, -1.00)m/s

Pressione qualquer tecla para continuar. . .

Note que aqui nós estamos usando vetores do R2, mas o processo é o mesmo para vetores do R3.


Ruby ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Datas e horas em Ruby: Time, Date ou DateTime - Qual classe devo usar?

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A linguagem Ruby oferece três classes básicas para lidar com datas e horas: Time, Date e DateTime. Para ajudá-lo em seus estudos, veja uma descrição breve de cada uma:

1) A classe Time está mais para um encapsulamento das funções de datas e horas da biblioteca C. Estas bibliotecas são geralmente baseadas na época UNIX (UNIX epoch) e, assim, não conseguem representar datas e horas antes de 1970.

2) A classe Date foi criada para superar estas deficiências da classe Time. Com esta classe nós podemos lidar com datas realmente antigas, tais como o aniversário de Leonardo da Vinci (15 de abril de 1452) e, esta classe funciona muito bem com a reforma do calendário. No entanto, a classe Date não permite lidar com horas, ou seja, ao usá-la não seremos capazes de representar a hora que Leonardo da Vinci nasceu. Apenas a data de nascimento.

3) A classe DateTime herda da Date e tenta ser o melhor de ambos os mundos. Com esta classe podemos representar datas da mesma forma que Date e horas da mesma forma que Time. Geralmente os desenvolvedores optam por esta classe, por considerá-la a forma mais correta de representar datas e horas.


Ruby ::: Dicas & Truques ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes)

Como retornar o tamanho de um array em Ruby usando o método length da classe Array

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Em algumas situações nós precisamos saber a quantidade de elementos em um array da linguagem Ruby. Para isso nós podemos usar a função length da classe Array. Este método retorna um valor inteiro representando a quantidade de elementos no vetor.

O trecho de código abaixo mostra como obter a quantidade de elementos em um array em Ruby:

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# vamos declarar um vetor contendo 5 inteiros
valores = [3, 6, 8, 2, 3]

# Obtém a quantidade de elementos
quant = valores.length

puts "O array contém #{quant} elementos"

Ao executar este código Ruby nós teremos o seguinte resultado:

O array contém 5 elementos


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Ruby

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