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Como calcular o coeficiente angular de uma reta em Python dados dois pontos no plano cartesiano

Quantidade de visualizações: 3114 vezes
O Coeficiente Angular de uma reta é a variação, na vertical, ou seja, no eixo y, pela variação horizontal, no eixo x. Sim, isso mesmo. O coeficiente angular de uma reta tem tudo a ver com a derivada, que nada mais é que a taxa de variação de y em relação a x.

Vamos começar analisando o seguinte gráfico, no qual temos dois pontos distintos no plano cartesiano:



Veja que o segmento de reta AB passa pelos pontos A (x=3, y=6) e B (x=9, y=10). Dessa forma, a fórmula para obtenção do coeficiente angular m dessa reta é:

\[\ \text{m} = \frac{y_2 - y_1}{x_2 - x_1} = \frac{\Delta y}{\Delta x} = tg \theta \]

Note que __$\Delta y__$ e __$\Delta x__$ são as variações dos valores no eixo das abscissas e no eixo das ordenadas. No triângulo retângulo que desenhei acima, a variação __$\Delta y__$ se refere ao comprimento do cateto oposto e a variação __$\Delta y__$ se refere ao comprimento do cateto adjascente.

Veja agora o trecho de código na linguagem Python que solicita as coordenadas x e y dos dois pontos, efetua o cálculo e mostra o coeficiente angular m da reta que passa pelos dois pontos:

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# vamos importar o módulo Math
import math as math

def main():
  # x e y do primeiro ponto
  x1 = float(input("Coordenada x do primeiro ponto: "))
  y1 = float(input("Coordenada y do primeiro ponto: "))

  # x e y do segundo ponto
  x2 = float(input("Coordenada x do segundo ponto: "))
  y2 = float(input("Coordenada y do segundo ponto: "))

  # agora vamos calcular o coeficiente angular
  m = (y2 - y1) / (x2 - x1)

  # e mostramos o resultado
  print("O coeficiente angular é: %f\n\n" % m)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código em linguagem Python nós teremos o seguinte resultado:

Coordenada x do primeiro ponto: 3
Coordenada y do primeiro ponto: 6
Coordenada x do segundo ponto: 9
Coordenada y do segundo ponto: 10
O coeficiente angular é: 0.666667

Veja agora como podemos calcular o coeficiente angular da reta que passa pelos dois pontos usando o Teorema de Pitágoras. Note que agora nós estamos tirando proveito da tangente do ângulo Theta (__$\theta__$), também chamado de ângulo Alfa ou Alpha (__$\alpha__$):

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# vamos importar o módulo Math
import math as math

def main():
  # x e y do primeiro ponto
  x1 = float(input("Coordenada x do primeiro ponto: "))
  y1 = float(input("Coordenada y do primeiro ponto: "))

  # x e y do segundo ponto
  x2 = float(input("Coordenada x do segundo ponto: "))
  y2 = float(input("Coordenada y do segundo ponto: "))

  # vamos obter o comprimento do cateto oposto
  cateto_oposto = y2 - y1
  # e agora o cateto adjascente
  cateto_adjascente = x2 - x1
  # vamos obter o ângulo tetha, ou seja, a inclinação da hipetunesa
  # (em radianos, não se esqueça)
  tetha = math.atan2(cateto_oposto, cateto_adjascente)
  # e finalmente usamos a tangente desse ângulo para calcular
  # o coeficiente angular
  tangente = math.tan(tetha)

  # e mostramos o resultado
  print("O coeficiente angular é: %f\n\n" % tangente)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código você verá que o resultado é o mesmo. No entanto, fique atento às propriedades do coeficiente angular da reta:

1) O coeficiente angular é positivo quando a reta for crescente, ou seja, m > 0;

2) O coeficiente angular é negativo quando a reta for decrescente, ou seja, m < 0;

3) Se a reta estiver na horizontal, ou seja, paralela ao eixo x, seu coeficiente angular é zero (0).

4) Se a reta estiver na vertical, ou seja, paralela ao eixo y, o coeficiente angular não existe.

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Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Python para iniciantes - Como contar de 0 a 10 usando o laço for da linguagem Python

Quantidade de visualizações: 10612 vezes
Nesta dica veremos como usar o loop for da linguagem Python para contar de 0 até 10. É um exemplo bem simples, mas serve para nos lembrar da sintáxe dessa construção.

Veja o código completo:

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# função principal do programa
def main():
  for i in range(11):
    print(i, end = "  ")

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10


Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Arrays e Matrix (Vetores e Matrizes)

Exercícios Resolvidos de Python - Criando dois vetores de inteiros de forma que a soma dos elementos individuais de cada vetor seja igual a 30

Quantidade de visualizações: 790 vezes
Pergunta/Tarefa:

Considere os seguintes vetores:

# dois vetores de 5 inteiros cada
a = [50, -2, 9, 5, 17]
b = [0 for x in range(5)]
Escreva um programa Python que preencha o segundo vetor de forma que a soma dos respectivos elementos individuais de cada vetor seja igual a 30.

Sua saída deverá ser parecida com:

Valores no vetor a: 50   -2   9   5   17   
Valores no vetor b: -20   32   21   25   13
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando Python:

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# método principal
def main():
  # dois vetores de 5 inteiros cada
  a = [50, -2, 9, 5, 17]
  b = [0 for x in range(5)]
    
  # vamos preencher o segundo vetor de forma que a soma dos
  # valores de seus elementos seja 30
  for i in range(len(a)):
    b[i] = 30 - a[i]
    
  # vamos mostrar o resultado
  print("Valores no vetor a: ", end="")
  for i in range(len(a)):
    print("{0}  ".format(a[i]), end="") 
    
  print("\nValores no vetor b: ", end="")
  for i in range(len(b)):
    print("{0}  ".format(b[i]), end="") 
  
if __name__== "__main__":
  main()



Python ::: Pillow Python Imaging Library ::: Image

Como abrir uma imagem no Pillow do Python usando a função open() do objeto Image

Quantidade de visualizações: 1551 vezes
A função open() do objeto Image da biblioteca Pilow do Python é muito útil quando queremos abrir uma imagem para fins de edição ou exibição. Em sua forma mais simples este método exige apenas o caminho e nome da imagem e retorna um objeto PIL Image.

Veja um trecho de código no qual usamos a função open() para abrir a imagem e, em seguida, usamos a função show() para exibir a imagem no visualizador de imagens padrão definido em nossa máquina:

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# vamos importar a biblioteca Pilow
from PIL import Image

# método principal
def main():
  # vamos abrir uma imagem
  imagem = Image.open("Mulher.png")

  # vamos exibir a imagem no visualizador padrão
  imagem.show("Foto a partir do Pilow")

if __name__== "__main__":
  main()

Note que o método show() do objeto Image é usado, na maioria das vezes, com o propósito de depuração de nossos códigos, já que ele cria um arquivo temporário e o envia ao visualizador padrão. Dessa forma nós podemos editar a imagem na memória e enviar para o visualizador todas as vezes que quisermos ver algum resultado.


Python ::: Dicas & Truques ::: Data e Hora

Como formatar a data e hora atual em Python usando a função strftime() da classe datetime

Quantidade de visualizações: 10097 vezes
Nesta dica eu vou mostrar como é possível usar o método strftime() da classe datetime para formatar e mostrar a data e hora atual no Python.

Veja o código completo para o exemplo:

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from datetime import datetime
import locale

def main():
  # Configurações do usuário
  locale.setlocale(locale.LC_ALL, '')
 
  # Obtém um datetime da data e hora atual
  hoje = datetime.today()
 
  # Exibe a data atual formatada
  data = hoje.strftime("Hoje é %A, %d de %B de %Y")
  print(data)
 
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

Hoje é segunda-feira, 08 de março de 2019


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Estruturas de Controle

Como exibir os valores de 0 a 10 em ordem decrescente usando o laço for da linguagem Python

Quantidade de visualizações: 13134 vezes
Em geral, todos os exemplos que vemos de laço for (laço ou loop PARA) mostram a variável de controle sendo incrementada, raras vezes decrementada. Nesta dica mostrarei como isso pode ser feito, ou seja, vamos contar de 0 a 10 em ordem decrescente.

Veja o código completo:

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# função principal do programa
def main():
  for i in range(10, -1, -1):
    print(i)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0


Python ::: Fundamentos da Linguagem ::: Passos Iniciais

Python para iniciantes - Como importar módulos para seus programas Python

Quantidade de visualizações: 10753 vezes
A importação de módulos para um programa Python é feita com o uso da palavra-chave import seguida pelo(s) nomes(s) do(s) módulo. Veja um exemplo no qual importamos o módulo math:

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import math

Caso precise importar mais de um módulo, você pode usar a palavra import mais de uma vez:

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import math
import random

ou:

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import math, random



Python ::: cmath Python Module (Módulo Python cmath para números complexos) ::: Números Complexos (Complex Numbers)

Como converter um número complexo na forma retangular para a forma polar usando Python

Quantidade de visualizações: 2296 vezes
Quando estamos efetuando cálculos envolvendo números complexos, é comum precisarmos converter da forma retangular para a forma polar, e vice-versa.

Um número complexo na forma retangular apresenta o seguinte formato:

7 + j5


onde 7 é a parte real e 5 é a parte imaginária. Note que usei a notação "j" em vez de "i" para a parte imaginária, uma vez que a notação "j" é a mais comum na engenharia.

O número complexo na forma polar, por sua vez, é composto pelo raio e pela fase (phase), que é o ângulo theta (ângulo da inclinação da hipotenusa em relação ao cateto adjascente).

O raio, representado por r, é o módulo do vetor cujas coordenadas são formadas pela parte real e a parte imaginária do número complexo. A parte real se encontra no eixo das abcissas (x) e a parte imaginária fica no eixo das ordenadas (y).

Veja agora o código Python completo que lê a parte real e a parte imaginária de um número complexo e o exibe na forma polar:

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# vamos importar o módulo de matemática de números complexos
import cmath

# método principal
def main():
  # vamos ler a parte real e a parte imaginária do
  # número complexo
  real = float(input("Parte real do número complexo: "))
  imaginaria = float(input("Parte imaginária do número complexo: "))

  # constrói o número complexo
  z = complex(real, imaginaria)

  # mostra o valor absoluto na forma polar
  print ("Valor absoluto (raio ou módulo): ", abs(z))
  # mostra a fase do número complexto na forma polar
  print("Fase em radianos: ", cmath.phase(z))
  print("Fase em graus: ", cmath.phase(z) * (180 / cmath.pi))
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

Parte real do número complexo: 3
Parte imaginária do número complexo: -4
Valor absoluto (raio ou módulo): 5.0
Fase em radianos: -0.9272952180016122
Fase em graus: -53.13010235415598


Python ::: Matplotlib Python Library (Biblioteca Python Matplotlib) ::: Geração e Plotagem de Gráficos usando Matplotlib

Como gerar o gráfico da função seno usando a biblioteca Matplotlib do Python

Quantidade de visualizações: 2600 vezes
Sabemos, como lembrança das nossas aulas de Trigonometria no segundo grau, que a função seno é a razão entre o cateto oposto e a hipotenusa de um triângulo retângulo, ou seja, trata-se de uma razão trigonométrica que retorna valores na faixa de -1 até 1 (ambos inclusos).

Nesta dica mostrarei como podemos usar as capacidades de geração de gráficos da biblioteca Matplotlib da linguagem Python, combinadas com as funções arange() e sin() da biblioteca NumPy para gerar o gráfico da função seno.

Antes de vermos o código, observe o resultado gerado na imagem a seguir:



Veja agora o código Python completo para a geração do gráfico:

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# importamos a biblioteca NumPy
import numpy as np
#importamos a biblioteca Matplotlib
import matplotlib.pyplot as plt
 
def main():
  # definimos o título para a área de plotagem
  plt.title('Gráfico da Função Seno')
 
  # vamos exibir o grid da área de plotagem
  plt.grid(True)
 
  # vamos definir os valores da coordenada x
  # os valores gerados serão de 0 até 12 (não incluído)
  eixo_x = np.arange(0, 12, 0.1)

  # os valores da coordenada y serão o seno de
  # cada valor correspondente no eixo x
  eixo_y = np.sin(eixo_x)
 
  # vamos plotar a função seno agora
  plt.plot(eixo_x, eixo_y)
 
  # finalmente exibimos o resultado
  plt.show()
 
if __name__== "__main__":
  main()



Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual das formas abaixo é válida para a criação de um DICIONÁRIO em Python?

A) estados = ["SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"]

B) estados = ("SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS")

C) estados = set("SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS")

D) estados = "SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"

E) estados = {"SP": "SÃO PAULO", "GO": "GOIÁS"}
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Instalações Hidráulicas Prediais

Perda de Carga Localizada, Acessórios de Tubulação

Considerando a questão: "Qual a perda de carga singular em um conduto de 100 m, diâmetro de 100 mm, com um fluido escoando a 2 m/s, apresentando as seguintes singularidades rosqueadas na tubulação: válvula globo totalmente aberta e cotovelo de 45º com raio normal?".

Qual o valor do fator de atrito f na tubulação anteriormente citada? Qual valor do somatório de Ks tornaria a perda de carga singular idêntica à perda de carga linear?

A) 0,66 e 66,2.

B) 0,066 e 66,2.

C) 0,132 e 66,2.

D) 0,066 e 132,4.

E) 0,132 e 132,4.
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Vamos testar seus conhecimentos em

Cálculo de vigas-parede

O dimensionamento de vigas-parede pode ser realizado por meio de métodos numéricos simplificados, a exemplo do método das bielas e tirantes.

Considere uma viga-parede biapoiada com 4,0m de vão e 2,5m de altura. O braço de alavanca, formado entre a resultante das tensões de compressão e tração para a viga-parede indicada, para o dimensionamento por meio do método das bielas e tirantes, é de:

A) 1,325m.

B) 1,525m.

C) 1,650m.

D) 1,725m.

E) 1,855m.
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Vamos testar seus conhecimentos em

Pilares centrais: dimensionamento e detalhes construtivos

Quando se calcula um pilar central, deve-se ater para sua esbeltez, que influenciará diretamente o comportamento sobre alguns parâmetros utilizados para calcular a esbeltez. Sobre essa afirmação, pode-se dizer que:

A) o cálculo da excentricidade mínima não influencia a comparação de esbeltez.

B) o parâmetro &#945;b é uma relação entre a vinculação do pilar.

C) o pilar central não é submetido a esforços de segunda ordem, pois a carga está centralizada.

D) quando se calcula um pilar, deve-se considerar a excentricidade sempre em um sentido.

E) o parâmetro &#945;b é um parâmetro que não influencia a comparação da esbeltez com a esbeltez limite.
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Vamos testar seus conhecimentos em Python

Qual a sintaxe correta para mostrar o tipo de uma variável em Python?

a = 45
print("O tipo da variável é: {0}".format(______________))

A) typeOf(a)

B) Type(a)

C) typeof(a)

D) type(a)

E) type a
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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