Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[51000] - MECCANICA RAZIONALEANALYTICAL MECHANICS
Lucio DEMEIO
Lingua di erogazione: ITALIANOLessons taught in: ITALIAN
Laurea - [IT04] INGEGNERIA INFORMATICA E DELL'AUTOMAZIONE First Cycle Degree (3 years) - [IT04] COMPUTER AND AUTOMATION ENGINEERING
Dipartimento: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'InformazioneDepartment: [040040] Dipartimento Ingegneria dell'Informazione
Anno di corsoDegree programme year : 2 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2017-2018
Anno regolamentoAnno regolamento: 2016-2017
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: MAT/07 - FISICA MATEMATICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Italiano

Italian


PREREQUISITI PREREQUISITES

Analisi I, Analisi II, Geometria, Fisica I

Calculus I, Calculus II, Geometry, Physics I


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DEL CORSO DEVELOPMENT OF THE COURSE

Convenzionale

Standard


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

Lo studente acquisisce conoscenze approfondite sui principi fondamentali della meccanica e sulle loro applicazioni in chiave fisico-matematica, allo scopo di modellare, analizzare e risolvere problemi ingegneristici. In particolare, vengono trattate estesamente la cinematica, la dinamica e la statica dei sistemi di punti materiali, dei corpi rigidi e dei sistemi composti. Sono comprese le nozioni fondamentali della Meccanica Lagrangiana


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Vengono proposti allo studente molti esempi da analizzare e problemi da risolvere, per dimostrare la corretta comprensione delle conoscenze trasmesse su tutti gli argomenti del corso e la capacità di applicarle allo studio di sistemi meccanici concreti. Le capacità di utilizzare i metodi matematici nell’Ingegneria si sviluppano attraverso il conseguimento di una serie di abilità: 1. capacità di scrivere le equazioni del moto per i sistemi di punti materiali e di corpi rigidi, sia mediante l’approccio newtoniano che quello lagrangiano; 2. capacità di risolvere le equazioni del moto in alcuni casi notevoli; 3. capacità di determinare le configurazioni di equilibrio dei sistemi meccanici più importanti e studiarne la stabilità; 4. capacità di calcolare la matrice d’inerzia per un corpo rigido qualsiasi e determinare la terna principale d’inerzia. Le competenze acquisite in questo insegnamento sono fondamentali per affrontare materie successive.


Competenze trasversali.

La risoluzione individuale di molti problemi ed esercizi e la correzione collettiva migliorerà la capacità di apprendimento e l’autonomia di giudizio. L’esposizione degli argomenti appresi e la specificità del linguaggio proprio delle materie di base svilupperà la capacità comunicativa


Knowledge and Understanding.

The aim of the course is that of providing the fundamental elements of the kinematics, the statics and the dynamics of point-mass systems, with particular regard to rigid bodies and compound systems. The objective is that of modelling, analyzing and solving engineering problems. The basic elements of lagrangian mechanics will be covered.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

On completion of the course, the student will be able to apply the acquired knowledge to real mechnical systems, relevant to control engineering and robotics. In particular, the ability to use the mathematical tools in engineering problems will be developed by the following steps: 1. being able to write the equations of motion for poit-mass systems, particularly for rigid bodies, both using the newtonian and the lagrangian approach; 2. being able to solve the equations of motion in some important cases; 3. being able to determine the equilibrium configurations of the most important mechanical systems and of studying their stability properties; 4. being able to calculate the inertia matrix for a general rigid body and to determine the principal axes of inertia.


Transversal Skills.

The expertise acquired in this course are essential in order to develop the capability of analyzing and modelling rigid and compound systems, such as those often met in control engineering and robotics, with the tools of mathematical physics. Individual and collective problem-solving sessions will improve the ability to develop independent thought and learning capabilities. Oral presentations of the topics taught in the course, with the language proper of the basic disciplines of the degree course will help developing communication skills.



PROGRAMMA PROGRAM

Elementi di calcolo vettoriale e teoria dei momenti. Cinematica del punto: Grandezze cinematiche, moti piani; vari tipi di moto. Cinematica dei sistemi materiali, moti rigidi e moti relativi. Principi fondamentali della dinamica. Applicazioni al moto dei gravi ed ai moti oscillatori. Statica e dinamica del punto libero. Statica e dinamica del punto e dei sistemi vincolati. Geometria delle masse e grandezze dinamiche dei sistemi materiali. Teorema di Huygens. Teoremi generali della meccanica dei sistemi materiali (Equazioni Cardinali della Statica e della Dinamica). Meccanica analitica e Meccanica Lagrangiana. Cenni alla teoria dell'equilibrio e della stabilità.

Vector calculus. Kinematics of the point mass: kinematic variables, plane motion and; other types of motion. Kinematics of the systems of particles, rigid motion and relative motion. Fundamental principles of dynamics. Motion under gravity and oscillatory motion. Statics and dynamics of the unconstrained point particle. Statics and dynamics of systems of particles with constrains. Material geometry and dynamical variables of the systems of particles. Huygens’ theorem. General theorems of the mechanics of the systems of particles. Balance equations. Analytical mechanics and Lagrangian mechanics. Some elements of equilibrium and stability theory.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

Lo studente verrà valutato mediante due prove scritte ed una discussione orale. Nella prima prova scritta si valuterà l'apprendimento della teoria, nella seconda la capacità di risolvere problemi utilizzando le tecniche apprese. La seconda prova deve essere sostenuta nello stesso appello della prima prova; il docente si riserva, caso per caso, di consentire lo svolgimento o la ripetizione della seconda prova nell’appello successivo. La discussione orale verterà principalmente ma non esclusivamente sui contenuti delle due prove scritte.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Nelle prove d'esame lo studente deve dimostrare di aver ben compreso i concetti esposti nel corso, di conoscere i risultati e le metodologie presentati nel corso delle lezioni, di essere in grado di impostare un problema e di risolverlo correttamente attraverso i metodi appresi


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Nella prima prova scritta verrà valutata la conoscenza dei concetti e risultati presentati nelle lezioni, la capacità di esposizione e di fare collegamenti fra i vari concetti introdotti. Nella seconda prova scritta viene valutata la capacità di impostare e risolvere in modo corretto, utilizzando i metodi propri del corso, i problemi posti. La discussione orale dovrà principalmente chiarire quei punti delle prove scritte nei quali lo studente abbia dimostrato lacune o incertezze.


Criteri di attribuzione del voto finale.

A ognuna delle prove è assegnato un punteggio compreso tra zero e trenta. Lo studente sarà ammesso alla seconda prova solo se avrà conseguito nella prima un punteggio pari o superiore a 18. La valutazione massima, pari a trenta trentesimi, è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso e piena autonomia nello svolgimento delle prove. La valutazione minima, pari a diciotto trentesimi, è assegnata agli studenti che riescono a risolvere i problemi proposti e che dimostrano sufficiente conoscenza degli argomenti propri della materia. Il voto complessivo, in trentesimi, deriva dalla valutazione comparativa delle prove e dall'esito della discussione orale.


Learning Evaluation Methods.

The student will be assessed through two written tests and an oral discussion. The first written test will assess the understanding of the theory, the second one the ability to solve problems by using the techniques learned during the course. The second test must be taken within the same exam session as the first test; the teacher will decide, on a case-by-case basis, whether to allow taking or repeating the second test in the following exam session or not. The oral discussion will be focussed mainly, but not exclusively, on the topics of the two written tests.


Learning Evaluation Criteria.

In the exams the student must show good understanding of the concepts presented during the course, good knowledge of the results and methods presented during the lectures, and finally the ability to set problems and solve them by suitable application of the techniques and methods learned during the course.


Learning Measurement Criteria.

The first written test will assess the knowledge of the concepts and results presented in the lectures, the presentation skills and the ability to make connections between the various concepts introduced. The second test will assess the ability to set up and properly solve the posed problems, by using the learned techniques. The oral discussion will be focusses on those points of the written tests in which the student will have shown poor or weak understanding.


Final Mark Allocation Criteria.

To each proposed test will be assigned a score between zero and thirty. The student will be admitted to the second test only if he passed the first one with an evaluation equal to or greater than eighteen of thirty. The highest rating, equal to thirty out of thirty, is achieved by demonstrating in-depth knowledge of the course contents and full autonomy in the performing the test. The minimum assessment, equal to eighteen of thirty, is assigned to students who manage to solve the proposed problems and who demonstrate sufficient knowledge of the topics of the matter. The overall grade, out of thirty, is derived from the comparative evaluation of the tests and the outcome of the final oral discussion.



TESTI CONSIGLIATI RECOMMENDED READING

1) L. Demeio, "Elementi di Mecccanica Classica per l'Ingegneria", Città Studi (2016); 2) G. Frosali, E. Minguzzi, "Meccanica Razionale per l'Ingegneria", Ed.Esculapio; 3) M. FABRIZIO, Elementi di Meccanica Classica, Zanichelli Ed. 2002.

1) L. Demeio, "Elementi di Mecccanica Classica per l'Ingegneria", Città Studi (2016); 2) G. Frosali, E. Minguzzi, "Meccanica Razionale per l'Ingegneria", Ed.Esculapio; 3) M. FABRIZIO, Elementi di Meccanica Classica, Zanichelli Ed. 2002.


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Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2017-2018
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2017-2018

 


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