Michele CIARLETTA | MECCANICA RAZIONALE

cod. 0612100010

MECCANICA RAZIONALE

	0612100010
	DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
	CORSO DI LAUREA
	INGEGNERIA CIVILE
	2016/2017

PERCORSO COMUNE

	OBBLIGATORIO
	ANNO CORSO 2
	ANNO ORDINAMENTO 2012
	PRIMO SEMESTRE

MODULI

	SSD	CFU	ORE	ATTIVITÀ	TIPO DI ATTIVITÁ FORMATIVA
	MAT/07	12	120	LEZIONE	BASE

DOCENTI

	MICHELE CIARLETTA T Curriculum
	EDOARDO SCARPETTA Curriculum

	Obiettivi
	RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE: SI INTENDE FORNIRE GLI ELEMENTI DI BASE DELLA MECCANICA AFFRONTATI DA UN PUNTO DI VISTA RAZIONALE, OVVERO LA CINEMATICA E LA DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE E DEI SISTEMI DI PUNTI, IN PARTICOLARE QUELLI RIGIDI. ULTERIORI COMPETENZE DA ACQUISIRE SONO QUELLE RELATIVE ALLA FORMULAZIONE DEI PROBLEMI DELLA MECCANICA NEL FORMALISMO LAGRANGIANO. CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: LO STUDENTE DEVE CONOSCERE GLI ELEMENTI DI BASE DELLA CINEMATICA E DELLA DINAMICA DEL PUNTO, DEI SISTEMI DI PUNTI E DEI CORPI RIGIDI, ANCHE NEL FORMALISMO LAGRANGIANO, E DEVE ESSERE IN GRADO DI COMPRENDERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE, DI DINAMICA E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE (NEL CASO DI SISTEMI PIANI), DI DINAMICA (SISTEMI PIANI AD UNO ED A DUE GRADI DI LIBERTÀ) E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI (PER SISTEMI PIANI, CON LE EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA E CON IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI). AUTONOMIA DI GIUDIZIO: LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI DETERMINARE IN MODO AUTONOMO QUALI SIANO LE TECNICHE MIGLIORI PER RISOLVERE UN PROBLEMA DI MECCANICA. ABILITÀ COMUNICATIVE: LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI ILLUSTRARE I PRINCIPI E I TEOREMI DI BASE DELLA MECCANICA, IN PARTICOLARE DEVE ESSERE IN GRADO DI SPIEGARE CON UN CERTO DETTAGLIO, SIA ORALMENTE CHE PER ISCRITTO, QUALI SIANO I METODI E LE TECNICHE ADOTTATE PER RISOLVERE UN PROBLEMA DI MECCANICA E LE PROCEDURE UTILIZZATE PER GIUNGERE AI RISULTATI OTTENUTI. CAPACITÀ DI APPRENDERE: LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI APPRENDERE LE MODALITÀ DI RISOLUZIONE DI PROBLEMI PIÙ GENERALI DI QUELLI MOSTRATI A LEZIONE, APPLICANDO IN MODO OPPORTUNO I METODI E LE TECNICHE ILLUSTRATI A LEZIONE

RISULTATI DI APPRENDIMENTO PREVISTI E COMPETENZA DA ACQUISIRE:
SI INTENDE FORNIRE GLI ELEMENTI DI BASE DELLA MECCANICA AFFRONTATI DA UN PUNTO DI VISTA RAZIONALE, OVVERO LA CINEMATICA E LA DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE E DEI SISTEMI DI PUNTI, IN PARTICOLARE QUELLI RIGIDI. ULTERIORI COMPETENZE DA ACQUISIRE SONO QUELLE RELATIVE ALLA FORMULAZIONE DEI PROBLEMI DELLA MECCANICA NEL FORMALISMO LAGRANGIANO.

CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
LO STUDENTE DEVE CONOSCERE GLI ELEMENTI DI BASE DELLA CINEMATICA E DELLA DINAMICA DEL PUNTO, DEI SISTEMI DI PUNTI E DEI CORPI RIGIDI, ANCHE NEL FORMALISMO LAGRANGIANO, E DEVE ESSERE IN GRADO DI COMPRENDERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE, DI DINAMICA E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI RISOLVERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE (NEL CASO DI SISTEMI PIANI), DI DINAMICA (SISTEMI PIANI AD UNO ED A DUE GRADI DI LIBERTÀ) E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI (PER SISTEMI PIANI, CON LE EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA E CON IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI).

AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI DETERMINARE IN MODO AUTONOMO QUALI SIANO LE TECNICHE MIGLIORI PER RISOLVERE UN PROBLEMA DI MECCANICA.

ABILITÀ COMUNICATIVE:
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI ILLUSTRARE I PRINCIPI E I TEOREMI DI BASE DELLA MECCANICA, IN PARTICOLARE DEVE ESSERE IN GRADO DI SPIEGARE CON UN CERTO DETTAGLIO, SIA ORALMENTE CHE PER ISCRITTO, QUALI SIANO I METODI E LE TECNICHE ADOTTATE PER RISOLVERE UN PROBLEMA DI MECCANICA E LE PROCEDURE UTILIZZATE PER GIUNGERE AI RISULTATI OTTENUTI.

CAPACITÀ DI APPRENDERE:
LO STUDENTE DEVE ESSERE IN GRADO DI APPRENDERE LE MODALITÀ DI RISOLUZIONE DI PROBLEMI PIÙ GENERALI DI QUELLI MOSTRATI A LEZIONE, APPLICANDO IN MODO OPPORTUNO I METODI E LE TECNICHE ILLUSTRATI A LEZIONE

	Prerequisiti
	PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI, ALLO STUDENTE SONO RICHIESTE LE CONOSCENZE MATEMATICHE DI BASE, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AI CONCETTI ED ALLE TECNICHE RISOLUTIVE INERENTI LA TEORIA DELL’INTEGRAZIONE E LA RISOLUZIONE DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE. SONO ALTRESÌ RICHIESTE APPROFONDITE CONOSCENZE DELL’ALGEBRA VETTORIALE E DELLA TEORIA DELLE MATRICI.

	Contenuti
	CALCOLO VETTORIALE: RAPPRESENTAZIONE CARTESIANA DEI VETTORI E OPERAZIONI. FUNZIONI A VALORI VETTORIALI. APPLICAZIONI GEOMETRICO-DIFFERENZIALI ALLE CURVE. FORMULE DI FERNET. VETTORI APPLICATI: RISULTANTE E MOMENTO RISULTANTE DI UN SISTEMA DI VETTORI APPLICATI. ASSE CENTRALE. SISTEMA DI VETTORI APPLICATI EQUIVALENTI. SISTEMA DI VETTORI PIANI E PARALLELI. CINEMATICA DEL PUNTO: VELOCITÀ. ACCELERAZIONE. MOTI PIANI. MOTI CENTRALI. MOTO ARMONICO. CINEMATICA DEI SISTEMI MATERIALI: GRADI DI LIBERTÀ E COORDINATE LAGRANGIANE. SISTEMI OLONOMI. CINEMATICA DEI SISTEMI RIGIDI. ANGOLI DI EULERO. PARTICOLARI MOTI RIGIDI: MOTO TRASLATORIO, MOTO ROTATORIO E MOTO ROTOTRASLATORIO. FORMULE DI POISSON. TEOREMA DI MOZZI. ASSE ISTANTANEO DI ROTOTRASLAZIONE. CINEMATICA DEI MOTI RELATIVI. MOTI RIGIDI PIANI E TEOREMA DI CHASLES. STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO: LAVORO DI UNA FORZA. FORZE CONSERVATIVE. TEOREMA DELLE FORZE VIVE PER UN SISTEMA MATERIALE LIBERO E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA. EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL MOTO DI UN PUNTO LIBERO. EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL MOTO DI UN PUNTO RISPETTO A DUE RIFERIMENTI NON INERZIALI (FORZE APPARENTI, FORZA PESO). STATICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO. OSCILLATORE ARMONICO, MOTO ARMONICO SMORZATO, ISONANZA. STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE VINCOLATO: EQUAZIONI DEL MOTO DI UN PUNTO VINCOLATO. STATICA DI UN PUNTO VINCOLATO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA SUPERFICIE, MOTO SPONTANEO DI UN PUNTO SU UNA SUPERFICIE. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA CURVA. PENDOLO SEMPLICE. GEOMETRIA DELLE MASSE: BARICENTRO E PROPRIETÀ. SISTEMI PIANI: BARICENTRI E MOMENTI STATICI. RAGGI DI INERZIA. QUANTITÀ DI MOTO E MOMENTO DELLE QUANTITÀ DI MOTO. TEOREMA DI KOENIG. ENERGIA CINETICA E MOMENTI D’INERZIA. MODO DI VARIARE DEL MOMENTO DI INERZIA AL VARIARE DELLA RETTA: TEOREMA DI HUYGENS E ELLISSOIDE D’INERZIA. APPLICAZIONI. TEOREMI GENERALI DELLA MECCANICA DEI SISTEMI MATERIALI: EQUAZIONI CARDINALI DELLA DINAMICA. TEOREMA DEL MOTO DEL BARICENTRO. LAVORO DELLE FORZE INTERNE PER UN SISTEMA RIGIDO. TEOREMA DELLE FORZE VIVE E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA PER UN SISTEMA MATERIALE VINCOLATO. STATICA DEL CORPO RIGIDO: EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA. CONDIZIONI GENERALI DI EQUILIBRIO DI UN CORPO RIGIDO. APPLICAZIONI PER UN CORPO RIGIDO LIBERO, CORPO RIGIDO CON UN PUNTO FISSO E CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO. REAZIONI VINCOLARI ESPLICATE SU UN CORPO RIGIDO IN EQUILIBRIO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. REAZIONI VINCOLARI IN CONDIZIONE DI EQUILIBRIO. DINAMICA DEL CORPO RIGIDO: MOTO DI UN CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO PRIVO DI ATTRITO E CIMENTI VINCOLARI. MOTO DI UN CORPO RIGIDO CON UN PUNTO FISSO. MOTO DI UN CORPO RIGIDO LIBERO. MOTO ALLA POINSOT. ELEMENTI DI MECCANICA ANALITICA: SPOSTAMENTI VIRTUALIDI PER UN SISTEMA OLONOMO. LAVORO VIRTUALE. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA DINAMICA E PRINCIPIO DI D’ALEMBERT. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA STATICA E PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. CONDIZIONI DI EQUILIBRIO PER UN SISTEMA OLONOMO. CALCOLO DELLE REAZIONI VINCOLARI TRAMITE IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. SISTEMI OLONOMI SOLLECITATI DA FORZE CONSERVATIVE. EQUAZIONI DI LAGRANGE ED APPLICAZIONI. ENERGIA CINETICA DI UN SISTEMA OLONOMO E STUDIO DELLE EQUAZIONI DI LAGRANGE. TEOREMA DELLE FORZE VIVE PER UN SISTEMA OLONOMO A VINCOLI INDIPENDENTI DAL TEMPO. EQUAZIONI DI LAGRANGE PER UN SISTEMA CONSERVATIVO. SISTEMI LAGRANGIANI E LORO INTEGRALI PRIMI. STABILITÀ E PICCOLE OSCILLAZIONI: STABILITÀ, DEFINIZIONE DI STABILITÀ PER UN SISTEMA OLONOMO, PICCOLE OSCILLAZIONI INTORNO AD UNA POSIZIONE DI EQUILIBRIO STABILE.

Contenuti

CALCOLO VETTORIALE:
RAPPRESENTAZIONE CARTESIANA DEI VETTORI E OPERAZIONI. FUNZIONI A VALORI VETTORIALI. APPLICAZIONI GEOMETRICO-DIFFERENZIALI ALLE CURVE. FORMULE DI FERNET.
VETTORI APPLICATI:
RISULTANTE E MOMENTO RISULTANTE DI UN SISTEMA DI VETTORI APPLICATI. ASSE CENTRALE. SISTEMA DI VETTORI APPLICATI EQUIVALENTI. SISTEMA DI VETTORI PIANI E PARALLELI.
CINEMATICA DEL PUNTO:
VELOCITÀ. ACCELERAZIONE. MOTI PIANI. MOTI CENTRALI. MOTO ARMONICO.
CINEMATICA DEI SISTEMI MATERIALI:
GRADI DI LIBERTÀ E COORDINATE LAGRANGIANE. SISTEMI OLONOMI. CINEMATICA DEI SISTEMI RIGIDI. ANGOLI DI EULERO. PARTICOLARI MOTI RIGIDI: MOTO TRASLATORIO, MOTO ROTATORIO E MOTO ROTOTRASLATORIO. FORMULE DI POISSON. TEOREMA DI MOZZI. ASSE ISTANTANEO DI ROTOTRASLAZIONE.
CINEMATICA DEI MOTI RELATIVI.
MOTI RIGIDI PIANI E TEOREMA DI CHASLES.
STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO:
LAVORO DI UNA FORZA. FORZE CONSERVATIVE. TEOREMA DELLE FORZE VIVE PER UN SISTEMA MATERIALE LIBERO E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA. EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL MOTO DI UN PUNTO LIBERO. EQUAZIONI DIFFERENZIALI DEL MOTO DI UN PUNTO RISPETTO A DUE RIFERIMENTI NON INERZIALI (FORZE APPARENTI, FORZA PESO). STATICA DEL PUNTO MATERIALE LIBERO. OSCILLATORE ARMONICO, MOTO ARMONICO SMORZATO, ISONANZA.
STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE VINCOLATO: EQUAZIONI DEL MOTO DI UN PUNTO VINCOLATO. STATICA DI UN PUNTO VINCOLATO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA SUPERFICIE, MOTO SPONTANEO DI UN PUNTO SU UNA SUPERFICIE. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA CURVA. PENDOLO SEMPLICE.
GEOMETRIA DELLE MASSE:
BARICENTRO E PROPRIETÀ. SISTEMI PIANI: BARICENTRI E MOMENTI STATICI. RAGGI DI INERZIA. QUANTITÀ DI MOTO E MOMENTO DELLE QUANTITÀ DI MOTO. TEOREMA DI KOENIG. ENERGIA CINETICA E MOMENTI D’INERZIA. MODO DI VARIARE DEL MOMENTO DI INERZIA AL VARIARE DELLA RETTA: TEOREMA DI HUYGENS E ELLISSOIDE D’INERZIA. APPLICAZIONI.
TEOREMI GENERALI DELLA MECCANICA DEI SISTEMI MATERIALI:
EQUAZIONI CARDINALI DELLA DINAMICA. TEOREMA DEL MOTO DEL BARICENTRO. LAVORO DELLE FORZE INTERNE PER UN SISTEMA RIGIDO. TEOREMA DELLE FORZE VIVE E CONSERVAZIONE DELL'ENERGIA MECCANICA PER UN SISTEMA MATERIALE VINCOLATO.
STATICA DEL CORPO RIGIDO:
EQUAZIONI CARDINALI DELLA STATICA. CONDIZIONI GENERALI DI EQUILIBRIO DI UN CORPO RIGIDO. APPLICAZIONI PER UN CORPO RIGIDO LIBERO, CORPO RIGIDO CON UN PUNTO FISSO E CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO. REAZIONI VINCOLARI ESPLICATE SU UN CORPO RIGIDO IN EQUILIBRIO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. REAZIONI VINCOLARI IN CONDIZIONE DI EQUILIBRIO.
DINAMICA DEL CORPO RIGIDO:
MOTO DI UN CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO PRIVO DI ATTRITO E CIMENTI VINCOLARI. MOTO DI UN CORPO RIGIDO CON UN PUNTO FISSO. MOTO DI UN CORPO RIGIDO LIBERO. MOTO ALLA POINSOT.
ELEMENTI DI MECCANICA ANALITICA:
SPOSTAMENTI VIRTUALIDI PER UN SISTEMA OLONOMO. LAVORO VIRTUALE. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA DINAMICA E PRINCIPIO DI D’ALEMBERT. EQUAZIONE SIMBOLICA DELLA STATICA E PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. CONDIZIONI DI EQUILIBRIO PER UN SISTEMA OLONOMO. CALCOLO DELLE REAZIONI VINCOLARI TRAMITE IL PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI. SISTEMI OLONOMI SOLLECITATI DA FORZE CONSERVATIVE. EQUAZIONI DI LAGRANGE ED APPLICAZIONI. ENERGIA CINETICA DI UN SISTEMA OLONOMO E STUDIO DELLE EQUAZIONI DI LAGRANGE. TEOREMA DELLE FORZE VIVE PER UN SISTEMA OLONOMO A VINCOLI INDIPENDENTI DAL TEMPO. EQUAZIONI DI LAGRANGE PER UN SISTEMA CONSERVATIVO. SISTEMI LAGRANGIANI E LORO INTEGRALI PRIMI.
STABILITÀ E PICCOLE OSCILLAZIONI:
STABILITÀ, DEFINIZIONE DI STABILITÀ PER UN SISTEMA OLONOMO, PICCOLE OSCILLAZIONI INTORNO AD UNA POSIZIONE DI EQUILIBRIO STABILE.

	Metodi Didattici
	L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, DURANTE LE QUALI SARANNO PRESENTATI GLI ARGOMENTI DEL CORSO MEDIANTE LEZIONI FRONTALI ED ESERCITAZIONI IN AULA, DURANTE LE QUALI SI FORNIRANNO I PRINCIPALI STRUMENTI NECESSARI PER LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI RELATIVI AI CONTENUTI DELL’INSEGNAMENTO TEORICO

	Verifica dell'apprendimento
	L'ESAME È FINALIZZATO A VALUTARE LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENDERE I CONCETTI ESPOSTI DURANTE LE LEZIONI E LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE E FORMULARE LE EQUAZIONI DIFFERENZIALI CHE DESCRIVONO LA DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI. L'ESAME SI ARTICOLA IN UNA PROVA SCRITTA SELETTIVA E IN UN COLLOQUIO ORALE. LA PROVA SCRITTA PROPONE SEMPLICI ESERCIZI E DOMANDE A RISPOSTA APERTA. IL COLLOQUIO ORALE VALUTA LE CONOSCENZE ACQUISITE. NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DELLA PROVA SCRITTA PESA PER IL 40%, MENTRE IL COLLOQUIO PESA PER IL RESTANTE 60%.

Verifica dell'apprendimento

L'ESAME È FINALIZZATO A VALUTARE LA CONOSCENZA E LA CAPACITÀ DI COMPRENDERE I CONCETTI ESPOSTI DURANTE LE LEZIONI E LA CAPACITÀ DI APPLICARE TALI CONOSCENZE E FORMULARE LE EQUAZIONI DIFFERENZIALI CHE DESCRIVONO LA DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI.
L'ESAME SI ARTICOLA IN UNA PROVA SCRITTA SELETTIVA E IN UN COLLOQUIO ORALE. LA PROVA SCRITTA PROPONE SEMPLICI ESERCIZI E DOMANDE A RISPOSTA APERTA. IL COLLOQUIO ORALE VALUTA LE CONOSCENZE ACQUISITE.
NELLA VALUTAZIONE FINALE, ESPRESSA IN TRENTESIMI, LA VALUTAZIONE DELLA PROVA SCRITTA PESA PER IL 40%, MENTRE IL COLLOQUIO PESA PER IL RESTANTE 60%.

	Testi
	S. CHIRITA, M. CIARLETTA, V. TIBULLO, MECCANICA RAZIONALE, ED. LIGUORI. M. FABRIZIO, ELEMENTI DI MECCANICA CLASSICA, ED. ZANICHELLI.

	Altre Informazioni
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BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-03-11]

Michele CIARLETTA | MECCANICA RAZIONALE