Guida degli insegnamenti
Syllabus
Partially translatedTradotto parzialmente
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 - Secondo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2020-2021
Anno regolamentoAnno regolamento: 2019-2020
Crediti: 6
Ore di lezioneTeaching hours: 48
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: MAT/07 - FISICA MATEMATICA
Italiano
Italian
Nozioni principali di calcolo differenziale in una e più variabili; equazioni differenziali; curve e superfici nello spazio; teoria delle matrici e problemi agli autvalori; nozioni elementari di meccanica newtoniana.
Differential calculus in one and several variables; differential equations; curves and surfaces in space; matrices and eigenvalue problems; elementary newtonian mechanics.
48 ore di lezione frontale.
48 hours of frontal lectures.
Lo studente, con questo corso, acquisisce conoscenze approfondite sulla cinematica, sulla dinamica
e sulla statica dei sistemi di punti materiali, con particolare riguardo ai corpi rigidi e ai sistemi
composti, allo scopo di modellare, analizzare e risolvere problemi ingegneristici. Particolare enfasi
viene posta sui fondamentali della Meccanica Lagrangiana, i cui strumenti sono indispensabili per
costruire modelli nell’ambito dell’automazione.
Capacità di applicare conoscenze e comprensione.
Al termine del corso lo studente avrà la capacità di applicare le conoscenze acquisite allo studio di
sistemi meccanici concreti, rilevanti nello studio dell’automazione e della robotica. In particolare, 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 che governano la dinamica dei corpi rigidi
e dei sistemi di corpi rigidi, sia mediante l’approccio newtoniano che quello lagrangiano; 2) capacità
di risolvere le equazioni della dinamica in alcuni casi notevoli; 3) capacità di determinare le
configurazioni di equilibrio dei sistemi meccanici più importanti e studiarne la stabilità.
Competenze trasversali.
Le competenze acquisite in questo corso sono fondamentali per sviluppare la capacità di analisi
fisico-matematica e modellistica dei sistemi rigidi e composti, quali quelli che si incontrano
frequentemente nei corsi di robotica e automazione. 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.
With this course, the student acquires deep knowledge on the kinematics, the dynamics and the
statics of point-mass systems, with special regard to rigid bodies and systems consisting of multiple
rigid bodies, with the aim of modelling, analyzing and solving engineering problems. Special
emphasis is given to the foundations of lagrangian mechanics, whole tools are needed in order to
formulate efficient models for automatic control systems.
Capacity to apply Knowledge and Understanding.
At the end of the course, the student will be able to apply the acquired notions to the study of real
mechanical systems, in particular those which are relevant to automatic control systems. In
particular, the ability to use mathematical methods in engineering entail:1) writing the dynamical
equations which govern the behavior of rigid bodies and systems of rigid bodies, both in the
newtonian and in the lagrangian frameworks; 2) solving the dynamical equations in some relevant
cases; 3) determine equilibrium configurations and study their stability properties.
Transversal Skills.
The skills acquired in this course are important for the ability of performing a mathematical-physics
type of analysis and of modelling rigid bodies and systems of rigid bodies, especially those often
encountered in the coursed of robotics and automatic control. Solving a large number of problems
and exercises by him/herself and grading them together with other students will improve a student’s
understanding and independence of thought. Oral presentation of the topics learned in the course
and the use of the proper terminology of the basic disciplines will enhance the student’s
communication skills.
Richiami di calcolo vettoriale e algebra lineare. 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 secondo Lyapunov
ed all’analisi qualitativa del moto nello spazio delle fasi.
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 Ljapunov's equilibrium and stability theory and analysis of motion in phase space.
Lo studente verrà valutato mediante una prova pratica scritta ed una
prova teorica scritta e/o orale. Nella prova scritta si valuterà la capacità di risolvere
problemi utilizzando le tecniche apprese, nella prova teorica si
valuterà l'apprendimento della teoria.
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 prova pratica viene valutata la capacità di
impostare e risolvere in modo corretto, utilizzando i metodi propri del
corso, i problemi posti. Nella prova teorica viene valutata la
conoscenza dei concetti presentati nelle lezioni, la capacità di esposizione
e di fare collegamenti fra i vari concettiintrodotti. Nella prova scritta
potranno anche essere
rivolte domande di natura teorica, mentre nella prova teorica
potranno essere proposti
degli esercizi.
Criteri di attribuzione del voto finale.
Nella prova scritta lo studente riceverà un voto espresso in trentesimi. Il
raggiungimento della sufficiente (18/30) è condizione necessaria per
l'ammissione all'orale. Il voto complessivo, in trentesimi, deriva dalla
valutazione comparativa della prova pratica e della prova teorica. 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.
Learning Evaluation Methods.
The student will be assessed through a practical written test and a theoretical written and/or
oral discussion. In the written test the ability to apply the techniques learned
during the course towards the solution of practical problems will be
assessed, while the theoretical test will establish the theoretical
knowledge.
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.
In the written test the ability of setting up and correctly solve the
proposed problems, by using the techniques introduced during the
course, will be assessed. In the oral discussion, the knowledge and
comprehension of the concepts introduced during the course will be
assessed, together with the ability of explaining fluently the ideas of the
course and to relate the various arguments to each other. Theoretical
questions could be asked in the practical test, as well as specific
problems and exercises could be proposed in the oral discussion.
Final Mark Allocation Criteria.
A minimum score of 18/30 is necessary condition for being admitted to
the oral discussion. The final score, in the range 0-30, will result from a
comparative assessment of the practical test and the theoretical test. The
maximum score (30/30) is assigned after showing a deep knowledge of
the course material and full independence in the practical test. The
minimum passing grade (18/30) ,is assigned the students who show the
ability of solving the proposed problems and show a sufficient knowledge
of the course material.
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.
4) Corso Moodle: https://learn.univpm.it/
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.
4) Moodle: https://learn.univpm.it/course/view.php?id=7072
NO
NO
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento. Academic year 2020-2021
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
P.I. 00382520427