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Você está aqui: Python ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Física - Mecânica - Leis de Newton

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

Quantidade de visualizações: 1811 vezes
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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# 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 ::: Desafios e Lista de Exercícios Resolvidos ::: Fenômenos dos Transportes, Hidráulica e Drenagem

Exercício Resolvido de Python - Determine a vazão escoada em um canal com seção retangular, com lâmina d´água de 2,00m e largura de base igual a 3,00m e declividade 0,2m por Km

Quantidade de visualizações: 362 vezes
Exercício Resolvido de Python - Determine a vazão escoada em um canal com seção retangular, com lâmina d'água de 2,00m e largura de base igual a 3,00m e declividade 0,2m por Km

Pergunta/Tarefa:

Python para Fenômenos dos Transportes, Hidráulica e Drenagem. Python para cálculo de vazão em condutos livres. Fórmula de Manning para a velocidade de escoamento.

Neste exercício em Python veremos como calcular a vazão de um canal com seção retangular. Para isso nós vamos usar a Equação de Manning da velocidade do escoamento.

Determine a vazão escoada em um canal com seção retangular, com lâmina d'água de 2,00m e largura de base igual a 3,00m e declividade 0,2m por Km. Utilize η=0,012.



Sua saída deverá ser parecida com:

Informe a Largura da Base do Canal (em metros): 3
Informe a Profundidade do Escoamento (em metros): 2
Informe a Declividade do Canal (em metros por km): 0.2
Informe o Coeficiente de Rugosidade do Canal: 0.012

A Área Molhada do Canal é: 6.0 m2
O Perímetro Molhado do Canal é: 7.0 m
O Raio Hidráulico do Canal é: 0.8571428571428571 m
A Velocidade do Escoamento é: 1.0634144533132281 m/s
A Vazão do Canal é: 6.380486719879369 m3/s
Resposta/Solução:

Veja a resolução completa para o exercício em Python, comentada linha a linha:

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# vamos importar o módulo Math
import math

# método principal
def main():
  # vamos ler a largura do canal em metros
  b = float(input("Informe a Largura da Base do Canal (em metros): "))

  # vamos ler a profundida do escoamento em metros
  h = float(input("Informe a Profundidade do Escoamento (em metros): "))
  
  # vamos obter a declividade do canal em metros por quilômetros
  I = float(input("Informe a Declividade do Canal (em metros por km): "))
  # vamos converter a declividade em metro por metro
  I = I / 1000.0

  # vamos ler o coeficiente de rugosidade do canal
  n = float(input("Informe o Coeficiente de Rugosidade do Canal: "))

  # vamos calcular a área molhada
  am = b * h

  #  agora vamos calcular o perímetro molhado
  pm = b + 2 * h

  # finalmente calculamos o raio hidráulico
  rh = am / pm

  # agora vamos usar a equação de manning para calcular a velocidade do escoamento
  v = math.pow(rh, 2.0 / 3.0) * (math.sqrt(I) / n)

  # finalmente calculamos a vazão do canal
  Q = am * v

  # e mostramos os resultados
  print("\nA Área Molhada do Canal é: {0} m2".format(am))
  print("O Perímetro Molhado do Canal é: {0} m".format(pm))
  print("O Raio Hidráulico do Canal é: {0} m".format(rh))
  print("A Velocidade do Escoamento é: {0} m/s".format(v))
  print("A Vazão do Canal é: {0} m3/s".format(Q))

if __name__== "__main__":
  main()



Python ::: Dicas & Truques ::: Strings e Caracteres

Como pesquisar uma substring em uma string usando a função find() da linguagem Python

Quantidade de visualizações: 12344 vezes
Nesta dica mostrarei como podemos usar o método find() do objeto string da linguagem Python para pesquisar uma
substring em uma string. A assinatura dessa função é:

find(substring[, start[, end]])


onde substring é a substring a ser pesquisada e start e end são argumentos opcionais que definem os índices de início e fim da pesquisa.

Se a substring não for encontrada, o valor -1 é retornado. Se for encontrada, o índice do primeiro caractere é retornado.

Veja um exemplo completo do seu uso:

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def main():
  frase = "Gosto de Python e JavaScript"

  indice = frase.find("Python")
  if indice != -1:
    print("A palavra foi encontrada no índice", indice)
  else:
    print("A palavra não foi encontrada")

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executarmos este código Python nós teremos o seguinte resultado:

A palavra foi encontrada no índice 9.


Python ::: Pandas Python Library (Biblioteca Python Pandas) ::: Input e Output (Entrada e Saída)

Como usar o método read_csv() do Pandas da linguagem Python para carregar um dataset e retorná-lo como um DataFrame

Quantidade de visualizações: 5033 vezes
Quando estamos desenvolvendo soluções em Data Science ou Machine Learning, é comum precisarmos carregar dados contidos em arquivos .csv (nos quais os registros são separados por vírgulas ou ponto-e-vírgula). Para isso podemos usar o método read_csv() da biblioteca Pandas do Python.

Veja um exemplo no qual usamos o método read_csv() para carregar um dataset e depois exibir o DataFrame resultante. Para isso usaremos uma amostra de dados de empréstimos aprovados ou recusados. O arquivo .csv pode ser baixado aqui.

Eis o código:

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# importamos a biblioteca Pandas
import pandas as pd

def main():
  # vamos carregar os dados do arquivo .csv
  dados = pd.read_csv("C:\\estudos_python\\emprestimos.csv",
   delimiter=";")

  # vamos mostrar o DataFrame resultante
  print(dados)

if __name__== "__main__":
  main()

Quando executarmos este código nós teremos um resultado parecido com:

    id nome       idade sexo renda valor parc pont ap
0    1 MIGUEL728   24    M   1800  12500  30   34   S
1    2 RAUL46      61    M   2300  10000  24   59   S
2    3 JONAS264    28    M    800  12500  36   59   N
3    4 LETICIA135  71    F   1800  10000  36   13   N
4    5 CARLOS931   60    F   4000   2000   6   10   N
.. ...   ...    ...  ...    ...    ...   ...   ... ..
9   96 ANGELA391   91    F   4000  12500  12   33   N
96  97 PEDRO764    50    M  10200   2500  12    1   N
97  98 ADRIANA175  41    F   4000   2000  36   77   S
98  99 ROSA666     42    F   1800  20000  24   74   N
99 100 SARA653     36    F    970  11000  12   42   N

[100 rows x 9 columns]


Note que aqui nós temos uma amostra de 100 registros e cada registro possui 9 colunas. Se você quiser ver todos os 100 registros, troque a linha:

print(dados)

por

print(dados.to_string())

Para finalizar, note que forneci ";" como delimitador para o método read_csv().


Python ::: PyQt GUI Toolkit ::: QPushButton

Como criar um botão em Python PyQt usando a classe QPushButton

Quantidade de visualizações: 1160 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:




Python ::: Dicas & Truques ::: Lista (List)

Como remover e retornar um item aleatório em uma lista Python usando a função pop() e um número randômico

Quantidade de visualizações: 9461 vezes
Em dicas anteriores eu mostrei como é possível usar o método pop() do objeto List da linguagem Python para remover elementos no início, final e em determinadas posições de uma lista. Agora mostrarei como é possível fornecer um índice aleatório para a função pop(), de forma a sortear o elemento que estará sendo removido. Note que o número randômico deverá estar nas faixas de índices aceitáveis.

Veja o exemplo Python completo:

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"""
  Este exemplo mostra como excluir e retornar
  um ítem aleatório em uma lista
"""
 
import random

def main():
  # cria uma lista de inteiros
  valores = [4, 23, 7, 1, 0, 54]
 
  # imprime a lista
  print(valores)
 
  # remove um ítem aleatório
  valor = valores.pop(random.randrange(0, len(valores)))
  print("Item removido:", valor)
 
  # exibe a lista novamente
  print(valores)

if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos um resultado parecido com:

[4, 23, 7, 1, 0, 54]
Item removido: 54
[4, 23, 7, 1, 0]


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: 13734 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:

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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'>


Python ::: Dicas & Truques ::: Lista (List)

Como pesquisar um item em uma list e removê-lo usando a função remove() do Python

Quantidade de visualizações: 8564 vezes
Nesta dica mostrarei como é possível usar a função remove() do tipo de dados list para pesquisar um item em uma lista e removê-lo. Observe que, se o item a ser removido não for encontrado, um erro do tipo ValueError será exibido.

Veja o código completo para o exemplo:

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# função principal do programa
def main():
  # cria uma lista de inteiros
  valores = [2, 5, 12, 2, 3, 32, 18]
 
  # exibe a lista
  print(valores)
 
  try:
    valor = int(input("Informe o valor a ser removido: "))
    valores.remove(valor)
  except ValueError:
    print("O valor pesquisado nao foi encontrado")
  else:
    print("O valor foi removido com sucesso")
 
  # exibe a lista
  print(valores)
  
if __name__== "__main__":
  main()

Ao executar este código Python nós teremos o seguinte resultado:

[2, 5, 12, 2, 3, 32, 18]
Informe o valor a ser removido: 2
O valor foi removido com sucesso
[5, 12, 2, 3, 32, 18]

Observe que a função remove() da list remove apenas o primeiro item encontrado, ou seja, se a lista possuir mais de um valor igual, apenas o primeiro será removido.


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


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de Python

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