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Exercícios Resolvidos de Física usando Python - Aplica-se uma força de 20 N a um corpo de massa m. O corpo desloca-se em linha reta com velocidade que aumenta - Desafio de Programação Resolvido em Python

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Pergunta/Tarefa:

(UFRGS - 2017) Aplica-se uma força de 20 N a um corpo de massa m. O corpo desloca-se em linha reta com velocidade que aumenta 10 m/s a cada 2 s. Qual o valor, em kg, da massa m?

a) 5.
b) 4.
c) 3.
d) 2.
e) 1.

Resposta/Solução:

Este é um clássico problema de Física envolvendo a Segunda Lei de Newton, cuja fórmula, em sua forma mais simples é:

\[F = m \cdot a \]

Olhando para o enunciado, vimos que nos é pedido a massa em kg. Nós já temos a força de 20 N, já convertida para sua medida no SI. No entanto, em vez da aceleração, o problema nos dá a variação da velocidade, que aumenta 10 m/s a cada 2 s. Assim, só precisamos nos lembrar que a aceleração é igual ao valor da variação da velocidade dividido pelo intervalo de tempo.

Veja o código Python completo que pede para o usuário informar a força em newtons, a variação da velocidade em metros por segundo e a variação do tempo em segundos e nos retorna a massa em quilos:

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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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# função principal do programa
def main():
  # vamos pedir para o usuário informar a força em newtons
  forca = float(input("Força em newtons: "))

  # vamos pedir a variação da velocidade em metros por segundo
  velocidade = float(input("Variação da velocidade em metros por segundo: "))

  # vamos pedir a variação do tempo em segundos
  tempo = float(input("Variação do tempo em segundos: "))

  # agora calculamos a acelaração
  aceleracao = velocidade / tempo

  # agora que já temos a aceleracao, podemos calcular a massa
  massa = forca / aceleracao

  # e mostramos o resultado
  print("A massa em quilos é: {0}".format(massa))

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos o código Python para o exercício nós teremos o seguinte resultado:

Força em newtons: 20
Variação da velocidade em metros por segundo: 10
Variação do tempo em segundos: 2
A massa em quilos é: 4.0

Assim, a resposta correta é a letra b (4 kg)

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

Como calcular vetor unitário em Python - Python para Física e Engenharia

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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:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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# 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))
    
  # agora obtemos as componentes x e y do vetor unitário
  u_x = x / norma
  u_y = y / norma
    
  # mostra o resultado
  print("O vetor unitário é: (x = {0}; y = {1})".format(u_x, u_y))
  
if __name__== "__main__":
  main()

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:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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----------------------------------------------------------------------

# 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))
    
  # agora obtemos as componentes x, y e z do vetor unitário
  u_x = x / norma
  u_y = y / norma
  u_z = z / norma
    
  # mostra o resultado
  print("O vetor unitário é: (x = {0}; y = {1}; z = {2})".format(
    u_x, u_y, u_z))
  
if __name__== "__main__":
  main()

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)

Python para iniciantes - Como classificar uma lista de strings usando ordem alfabética

Quantidade de visualizações: 9216 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar o método sort() da classe List da linguagem Python para ordenar uma lista de palavras, frases ou texto em ordem alfabética.

Veja o código completo para o exemplo:

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def main():
  # cria uma lista de nomes
  nomes = ['Carlos', 'Amanda', 'Osmar', 'Fernanda']
 
  # exibe a lista na ordem original
  print(nomes)
 
  # ordena a lista
  nomes.sort()
 
  # exibe a lista ordenada
  print(nomes)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código nós teremos o seguinte resultado:

['Carlos', 'Amanda', 'Osmar', 'Fernanda']
['Amanda', 'Carlos', 'Fernanda', 'Osmar']


Python ::: PyQt GUI Toolkit ::: QPushButton

Como criar um botão em Python PyQt usando a classe QPushButton

Quantidade de visualizações: 1080 vezes
Os botões QPushButton são os controles mais básicos e comuns em aplicações GUI PyQt. Eles são criados a partir da classe QPushButton. Veja a sua posição na hierarquia de classes dos PyQt:

QObject, QPaintDevice
  QWidget
    QAbstractButton
      QPushButton
        QCommandLinkButton


Veja um trecho de código no qual criamos um botão QPushButton e o colocamos em uma janela QWidget:

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# vamos importar os módulos necessários
import sys
from PyQt6.QtCore import *
from PyQt6.QtGui import *
from PyQt6.QtWidgets import *

# método que mostrará a janela principal
def mostrar_janela_principal():
  # cria uma instância da classe QApplication
  app = QApplication(sys.argv)
  
  # criamos a janela principal
  janela = QWidget()
  
  # definimos o título da janela
  janela.setWindowTitle("Cadastro de Clientes")
  
  # definimos as coordenadas e as dimensões da janela
  janela.setGeometry(100, 100, 500, 300)

  # vamos criar um botão QPushButton
  botao = QPushButton("Cadastrar", janela)
  
  # definimos a localização do botão 
  botao.move(10, 10)

  # tornamos a janela visível 
  janela.show()

  # e executamos a aplicação
  sys.exit(app.exec())

if __name__== "__main__":
  mostrar_janela_principal()

Ao executar este código Python PyQt nós teremos o seguinte resultado:




Vamos testar seus conhecimentos em AutoCAD Civil 3D

Conjuntos de Description Key no AutoCAD Civil 3D

Quando estamos usando conjuntos de Description Key, qual parâmetro nos permite controlar automaticamente os parâmetros de alguns pontos?

A) Location description (Descrição de localização)

B) Marker style (Estilo de marcador)

C) Raw description (Descrição crua)

D) Full description (Descrição completa)
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Vamos testar seus conhecimentos em Fenômeno de Transportes e Hidráulica

Turbinas hidráulicas

Turbinas hidráulicas têm como principal aplicação a geração de energia, transformando energia cinética da água em energia mecânica, que será posteriormente convertida em energia elétrica.

Sobre as turbinas hidráulicas, marque a alternativa correta:

A) Uma turbina do tipo Francis apresenta uma baixa eficiência e pode ser operada apenas em baixas vazões.

B) Uma turbina do tipo Francis tem eficiência relativamente baixa, porém tem ampla faixa de operação.

C) A turbina do tipo Pelton tem um conjunto de pás fixas que podem ajustar o ângulo de entrada da água.

D) A turbina do tipo Kaplan foi adaptada a partir da turbina de hélice e pode ser operada em grandes vazões.

E) Uma turbina do tipo Pelton tem suas pás em formato de conchas e são operadas em grandes vazões.
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Vamos testar seus conhecimentos em Hidrologia

(Udesc 2011) Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), existem no Brasil oito bacias hidrográficas. Assinale a alternativa correta em relação a essas bacias.

A) As bacias do Paraná e do Uruguai formam a Bacia Platina. Essa última drena somente 5% do território nacional e seu potencial hidrelétrico instalado é pequeno e inexpressivo.

B) A Bacia do Rio São Francisco é a segunda maior bacia brasileira e seu rio principal é totalmente navegável.

C) A maior bacia é a do Rio Amazonas, que recebe afluentes dos dois lados e possui o maior volume de água do planeta.

D) A Bacia do Rio Tocantins recebe seus dois principais afluentes: o Araguaia e o Tietê. Possui a segunda maior usina do país, mas seu potencial hidrelétrico é o menor de todas as bacias hidrográficas brasileiras.

E) A Bacia do Atlântico Norte/Nordeste é a terceira maior bacia hidrográfica do Brasil. Seus rios principais são o Madeira e o Juruá.
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Vamos testar seus conhecimentos em Hidrologia

Assinale a alternativa que apresenta uma justificativa para a importância dos rios:

A) A manutenção do equilíbrio ambiental local.

B) A disponibilidade somente de água potável.

C) A ausência de grandes eventos de inundação.

D) O desgaste da superfície das rochas ígneas.

E) O aumento da temperatura de forma pontual.
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Vamos testar seus conhecimentos em Engenharia Civil - Construção Civil

Alvenaria: Técnicas construtivas

A elevação de paredes em alvenaria deve:

A) Iniciar no meio do vão em direção aos cantos.

B) Iniciar do lado direito para o lado esquerdo.

C) Iniciar do lado esquerdo para o lado direito.

D) Iniciar dos cantos, ou junto ao pilares, em direção ao centro.

E) Iniciar pelos cantos, em toda a altura do pé-direito, e depois seguir em direção ao centro.
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Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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