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Como calcular as reações de apoio, momento de flexão máxima e forças cortantes em uma viga bi-apoiada com carga distribuída retangular usando C++ - Desafio de Programação Resolvido em C++

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Pergunta/Tarefa:

Veja a seguinte figura:



Nesta imagem temos uma viga bi apoiada com uma carga q distribuída de forma retangular a uma distância l. Para fins didáticos, vamos considerar que a carga q será em kN/m e a distância l será em metros. O apoio A é de segundo gênero e o apoio B é de primeiro gênero.

Escreva um programa C++ que solicita ao usuário que informe o valor da carga q e a distância l entre os apoios A e B. Em seguida mostre os valores das reações nos apoios A e B, o momento de flexão máxima da viga e o momento de flexão para uma determinada distância (que o usuário informará) a partir do apoio A.

Mostre também as forças cortantes nos apoios A e B. Lembre-se de que, para uma carga distribuída de forma retangular, o diagrama de momento fletor é uma parábola, enquanto o diagrama de cortante é uma reta (com o valor zero para a força cortante no meio da viga).

Sua saída deve ser parecida com:

Valor da carga em kN/m: 10
Distância em metros: 13

A reação no apoio A é: 65.000000 kN
A reação no apoio B é: 65.000000 kN
O momento fletor máximo é: 211.250000 kN

Informe uma distância a partir do apoio A: 4
O momento fletor na distância informada é: 180.000000 kN

A força cortante no apoio A é: 65.000000 kN
A força cortante no apoio B é: -65.000000 kN
Resposta/Solução:

Veja a resolução comentada deste exercício usando C++:

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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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// Algoritmo que calcula reação de apoio, momento fletor
// e força cortante em uma viga bi-apoiada em C++
#include <iostream>
#include <math.h>

using namespace std;

// função principal do programa
int main(int argc, char *argv[]){
  // variáveis usadas na resolução do problema
  double carga, distancia, reacao_a, reacao_b;
  double flexao_maxima, distancia_temp, flexao_distancia;
  double cortante_a, cortante_b;
  
  // vamos pedir para o usuário informar o valor da carga
  cout << "Valor da carga em kN/m: ";
  cin >> carga;
  
  // vamos pedir para o usuário informar a distância entre os apoios
  cout << "Distancia em metros: ";
  cin >> distancia;
  
  // vamos calcular a reação no apoio A
  reacao_a = (1.0 / 2.0) * carga * distancia;
  
  // vamos calcular a reação no apoio B
  reacao_b = reacao_a;
  
  // vamos calcular o momento fletor máximo
  flexao_maxima = (1.0 / 8.0) * carga * pow(distancia, 2.0);
  
  // e mostramos o resultado
  cout << "\nA reacao no apoio A e: " << reacao_a << " kN" << endl;
  cout << "A reacao no apoio B e: " << reacao_b << " kN" << endl;
  cout << "O momento fletor maximo e: " << flexao_maxima << " kN" << endl;
  
  // vamos pedir para o usuário informar uma distância a
  // partir do apoio A
  cout << "\nInforme uma distancia a partir do apoio A: ";
  cin >> distancia_temp;
  // vamos mostrar o momento fletor na distância informada
  if (distancia_temp > distancia) {
    cout << "\nDistancia invalida.";
  }
  else {
    flexao_distancia = (1.0 / 2.0) * carga * distancia_temp * 
      (distancia - distancia_temp);
    cout << "O momento fletor na distancia informada e: " <<  
      flexao_distancia << " kN";  
  }
  
  // vamos mostrar a força cortante no apoio A
  cortante_a = (1.0 / 2.0) * carga * distancia;
  cout << "\n\nA forca cortante no apoio A e: " << cortante_a << " kN";
  
  // vamos mostrar a força cortante no apoio B
  cortante_b = cortante_a * -1;
  cout << "\nA forca cortante no apoio B e: " << cortante_b << " kN";
  
  cout << "\n\n";
  system("PAUSE"); // pausa o programa
  return EXIT_SUCCESS;
}


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C++ ::: Dicas & Truques ::: Matemática e Estatística

Como calcular MDC em C++ - C++ para matemática

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Como calcular MDC em C++

Atualmente a definição de Máximo Divisor Comum (MDC) pode ser assim formalizada:

Sejam a, b e c números inteiros não nulos, dizemos que c é um divisor comum de a e b se c divide a (escrevemos c|a) e c divide b (c|b). Chamaremos D(a,b) o conjunto de todos os divisores comum de a e b.

O trecho de código abaixo mostra como calcular o MDC de dois números informados:

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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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#include <iostream>

using namespace std;

int MDC(int a, int b){
  int resto;

  while(b != 0){
    resto = a % b;
    a = b;
    b = resto;
  }

  return a;
}

int main(int argc, char *argv[]){
   int x, y;

   cout << "Este programa permite calcular o MDC\n";
   cout << "Informe o primeiro valor: ";
   cin >> x;
   cout << "Informe o segundo valor: ";
   cin >> y;

   cout << "\nO Máximo Divisor Comum de "
     << x << " e " << y << " é " << MDC(x, y) << endl;

   system("PAUSE");
   return EXIT_SUCCESS;
}

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

Este programa permite calcular o MDC
Informe o primeiro número: 12
Informe o segundo número: 9
O Máximo Divisor Comum de 12 e 9 é 3


C++ ::: Win32 API (Windows API) ::: Arquivos e Diretórios

Arquivos e diretórios em C++ - Como escrever em arquivos usando a função WriteFile() da API do Windows

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A função WriteFile() da Win32 API é útil quando precisamos escrever em arquivos. Esta função foi projetada para escritas síncronas e assíncronas, enquanto WriteFileEx() é somente para escritas assíncronas.

Veja o protótipo desta função:

BOOL WINAPI WriteFile(
  HANDLE hFile,
  LPCVOID lpBuffer,
  DWORD nNumberOfBytesToWrite,
  LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
);


Antes de escrevermos em um arquivo, é importante entendermos o significado dos parâmetros da função WriteFile():

a) HANDLE hFile - Este é o handle para o arquivo no qual queremos escrever. Este handle deve ser criado com os direitos de acesso de escrita GENERIC_WRITE.

b) LPCVOID lpBuffer - Um ponteiro para o buffer que contém os dados que serão escritos no arquivo.

c) DWORD nNumberOfBytesToWrite - O número de bytes a serem escritos no arquivo.

d) LPDWORD lpNumberOfBytesWritten - Um ponteiro para uma variável que receberá o número de bytes escritos. A função WriteFile() define o valor desta variável como zero antes de fazer seu trabalho ou verificação de erro.

d) LPOVERLAPPED lpOverlapped - Um ponteiro para um estrutura OVERLAPPED. Esta estrutura é exigida se o handle para o arquivo for obtido usando FILE_FLAG_OVERLAPPED para o parâmetro dwFlagsAndAttributes da função CreateFile(). Geralmente usamos NULL para este parâmetro.

Veja um trecho de código no qual usamos a função WriteFile() para escrever duas linhas em um arquivo texto:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <windows.h>

using namespace std;

int main(int argc, char *argv[]){
  // dados a serem escritos no arquivo
  CHAR frase[80];
  DWORD nOut; // bytes escritos
  
  // nome do arquivo
  CHAR arquivo[] = "C:\\testes.txt";
  
  // vamos abrir o arquivo para escrita.
  // se o arquivo não existir nós vamos criá-lo.
  HANDLE hArquivo = CreateFile(arquivo, GENERIC_WRITE, 0, NULL,
    CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

  if(hArquivo == INVALID_HANDLE_VALUE){
    cout << "Erro ao abrir o arquivo: " << GetLastError() << endl;
  }
  else{
    // arquivo aberto com sucesso. Vamos escrever
    
    // dados a serem escritos no arquivo
    CHAR frase1[80] = "Programar em C++ é bom demais\r\n";
    CHAR frase2[80] = "E a Win32 é da hora!!!!";
    DWORD nOut; // bytes escritos
    
    // vamos escrever a primeira frase
    WriteFile(hArquivo, frase1, strlen(frase1), &nOut, NULL);
    cout << nOut << " bytes foram escritos. " << endl;
    
    // vamos escrever a segunda frase
    WriteFile(hArquivo, frase2, strlen(frase2), &nOut, NULL);
    cout << nOut << " bytes foram escritos. " << endl;   
  }
    
  // vamos fechar o handle
  CloseHandle(hArquivo);
  
  system("PAUSE");
  return EXIT_SUCCESS;
}



C++ ::: Win32 API (Windows API) ::: Aplicativos e Outros

C++ WinAPI - Como criar o aplicativo de interface gráfica mais simples usando a API do Windows com C++

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Esta dica mostra uma das mais aplicações gráficas mais simples que podem ser criadas em C++ usando a API do Windows. Trata-se de uma chamada MessageBox() da WinAPI para criar uma caixa de mensagem. Embora simples, este programa pode ser o ponto de partida para aplicações mais úteis.

O resultado pode ser visto na imagem abaixo:



E agora o código C++ para o exemplo:

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Se precisar de ajuda com o código abaixo, pode me chamar
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#include <string>
#include <iostream>
#include <windows.h> 
 
using namespace std;
 
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE   
  hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine, int nCmdShow)
{
  MessageBox(NULL, "Bem-vindo ao Arquivo de Códigos!",
    "Meu Programa", MB_OK);
  return 0;
}

Este exemplo foi escrito no Dev-C++ e Windows 10. Mas você pode usar Visual C++ ou qualquer outro compilador que permita desenvolver aplicações Windows.


Desafios, Exercícios e Algoritmos Resolvidos de C++

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