Italiano
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Analisi I, Analisi II, Geometria, Fisica I
Calculus I, Calculus II, Geometry, Physics I
Convenzionale
Standard
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
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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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