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Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais Campus Belo Horizonte – Núcleo Universitário Contagem Curso: Engenharia Mecânica - Noite Disciplina: Laboratório de Programação de Computadores I Material adaptado pelo professor Gustavo da Gama Torres do original dos professores Lúcio Mauro Pereira e Maury Meirelles Gouvêa Júnior Aula 01 1. Hardware e Software Um ambiente computacional é composto, de uma maneira geral, de dois componentes: Hardware, a parte física, e Software, algoritmos implementados de diferentes maneiras para serem executados pela máquina. 2. Rede de Computadores O ambiente em que ocorre as aulas práticas é um exemplo de Rede de Computadores. As máquinas estão conectadas de tal forma que possam compartilhar recursos, bem como ser administrada por servidores. Por isto, para utilizar uma máquina, foi necessário ser criado um usuário e uma senha de acesso para cada novo aluno. Ao “logar” na rede, você está conectado na Rede Acadêmica da PUC Minas. 3. Restrições/Segurança Junto com a senha de acesso, é fornecido um conjunto de normas para uso da rede. Leia-a com atenção, a fim de garantir seu bom funcionamento e evitar penalidades. 4. A disciplina Laboratório de Informática No novo currículo da Engenharia Mecânica, a disciplina Laboratório de Informática tem como objetivo principal desenvolver competências e habilidades de programação de computadores através de ferramentas específicas da Engenharia. Para isto, será utilizada a ferramenta SciLab. Trata-se de uma ferramenta científica para computação numérica, podendo ser utilizada não apenas em disciplinas de programação de computadores, mas também em outras, tais como, Cálculo Numérico, Métodos Computacionais e Análise Numérica. Isto porque o SciLab consiste em uma plataforma para o desenvolvimento de problemas numéricos. O projeto SciLab iniciou-se em 1990. Atualmente é largamente utilizada por diversas instituições da academia do mercado de todo o mundo. O SciLab é um software livre. Isto significa que o código-fonte é distribuído, permitindo que seja alterada pela comunidade científica internacional. Ao distribuir o código-fonte, torna-se possível compilar o programa em qualquer ambiente: Windows, Linux, etc. Entretanto, o site disponibiliza também versões compiladas para ambientes específicos. No topo da página, há um link rápido para uma versão executável específica para o Windows. Para instalá-la, acesse a página: www.scilab.org O processo de instalação é simples: ao solicitar a execução do arquivo executável baixado, é oferecido uma sequência típica de instalação de programas. A figura abaixo ilustra a tela inicial do SciLab: 5. O ambiente SciLab O SciLab provê duas formas distintas de interação: i. Um prompt que permite a digitação direta dos comandos. Neste caso, o SciLab se comporta como uma sofisticada calculadora, tornando possível o acesso direto a diversas funções numéricas disponibilizadas pela ferramenta. ii. Um ambiente programável. Neste modo, um algoritmo pode ser codificado e digitado em um arquivo texto. O arquivo pode ser vinculado à ferramenta para ser por ela executado. 6. Introdução ao SciLab Na tela inicial do SciLab é oferecido um prompt, no formato de uma seta. A partir dele, é possível introduzir linhas de comando. Elas serão interpretadas após a digitação da tecla <ENTER>. As linhas de comando podem conter funções primitivas. Funções primitivas são aquelas pré- definidas pela linguagem, como funções para realizar as operações aritméticas básicas, funções de ordenação, funções para manipulação de matrizes, etc. Ao longo do uso do SciLab, é natural a criação de diversas variáveis e outros identificadores. Além daqueles criados ao longo do uso, a ferramenta também cria suas próprias variáveis. Por não ser possível dois identificadores com nomes iguais em um mesmo contexto, pode ser útil a visualização dos identificadores que estão em uso. Para listá-los, basta que seja digitado o comando (em letras minúsculas): who Note que a sintaxe é sensível a maiúsculas e minúsculas. Para visualizar o conteúdo de uma variável, basta digitar o identificador. Por exemplo, para visualizar o conteúdo da variável %e, que armazena a constante de Euler: %e • Tente visualizar o valor armazenado na variável relativa ao número π Note que tais variáveis não foram criadas pelo usuário do SciLab. Logo, elas não podem ser alteradas ou removidas. Note também que não é necessário a declaração da variável antes de seu uso. Para que seja atribuído o valor 2 à variável X e 3,7 à variável Y, deverá ser digitado: X = 2 Y = 3.7 Note que a parte fracionária de um número real deve ser separa por ponto, e não por vírgula. Para que a variável Z receba a soma de ambos os valores: Z = X + Y • Tente recuperar o valor armazenado em cada uma das três variáveis. • Liste as variáveis que estão no ambiente neste momento. Confira se as variáveis criadas compõem a lista. Os dados armazenados em variáveis podem ser armazenados em arquivos. Para salvar os valores das variáveis X, Y, Z em um arquivo (novo) denominado, por exemplo, DADOS.DAT: save(“DADOS.DAT”, X, Y, Z) No exemplo abaixo, a gravação foi mal sucedida. -->save("dados.dat",X,Y,Z) !--error 240 Permissão de escrita ao diretório "dados.dat" negada. Se isso ocorrer, é necessário ir à barra de ferramenta, em Arquivo, e acessar o procedimento Alterar o diretório atual..., a partir do qual será a´presentada uma caixa de diálogo denominada Selecionar um diretório, na qual é possível definir onde o arquivo será gravado. Para apagar as variáveis criadas: clear • Liste as variáveis que estão no ambiente neste momento. Confira se o comando clear, de fato, apagou as variáveis criadas. Apesar de as variáveis criadas terem sido apagadas, seus valores podem ser facilmente recuperados do arquivo, através da função load. Além do nome do arquivo, a sequência de parâmetros deverá incluir o nome das variáveis que receberão os valores lidos (note que os nomes das variáveis deverão ser fornecidos como caracteres – entre aspas): load(“DADOS.DAT”, ‘X’, ‘Y’, ‘Z’) • Confira se as variáveis foram, de fato, recuperadas, solicitando a exibição das variáveis. • Sabendo que: - o operador ^ representa a exponenciação (3 ^ 2 resulta em 9) - a função sqrt calcula a raiz quadrada ( sqrt(9) resulta em 3 ); construa uma sequência de passos que calcule o valor da hipotenusa de um triângulo retângulo cujos catetos sejam iguais a 40cm. Note que toda linha de comando faz ecoar o valor envolvido na instrução. O sinal de ponto-e- vírgula ao final de uma instrução bloqueia o eco. Desta forma: A = 5; B = 7; C = A + B Note que neste caso apenas a última instrução foi escrita sem o sinal de ponto e vírgula. Logo, apenas o valor que será atribuído à variável C será ecoado. Para limpar a janela do SciLab, deve ser utilizado o comando clc Para que o cursor se posicione na primeira linha à esquerda sem que a janela seja apagada, deve ser utilizado o comando tohome Questões: a) Calcule a área de um círculo de raio igual a 3,8. b) Calcule o perímetro de um círculo de raio igual a 4,7. c) Calcule o número de dias vividos por você até o seu último aniversário. d) Calcule o percentual de pessoas do gênero feminino presentes na sala neste momento. e) Considere X igual a 8,14. Calcule: seu dobro; seu quadrado; sua raiz quadrada. f) Refaça o cálculo da questão a, utilizando o valor de PI com a precisão de apenas dois dígitos – não utilizar valor explícito para o PI. Para sair do SciLab, podem ser utilizados o comando quit ou exit
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