MECCANICA RAZIONALE

Francesca PASSARELLA MECCANICA RAZIONALE

0660100018
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA CIVILE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE A CICLO UNICO DI 5 ANNI
INGEGNERIA EDILE-ARCHITETTURA
2018/2019

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2017
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
RISULTATI DI APPRENDIMENTO E COMPETENZA DA ACQUISIRE:
IL CORSO HA COME SCOPO QUELLO DI FORNIRE E SVILUPPARE STRUMENTI UTILI PER UNA TRATTAZIONE MATEMATICA DEI PROBLEMI E DEI FENOMENI FISICI NELL’AMBITO DELLA MECCANICA CLASSICA.
GLI OBIETTIVI FORMATIVI DEL CORSO CONSISTONO NELL’ACQUISIZIONE DI BUONE CAPACITÀ DI FORMULAZIONE E RISOLUZIONE DI EQUAZIONI DIFFERENZIALI CHE DESCRIVONO LA DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI (SISTEMI MATERIALI OPPORTUNAMENTE MODELLATI: PUNTO MATERIALE, CORPO RIGIDO CON ASSE FISSO, CORPO RIGIDO CON PUNTO FISSO, CORPO RIGIDO LIBERO).
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
COMPRENSIONE DELLA TERMINOLOGIA UTILIZZATA NELL’AMBITO DELLA MECCANICA CLASSICA. CONOSCENZA DELLE METODOLOGIE DI DIMOSTRAZIONE E DEI CONCETTI FONDAMENTALI DELLA MECCANICA CLASSICA.
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE:
APPLICAZIONE DI TEOREMI E DI TECNICHE FINALIZZATE ALLA FORMULAZIONE E RISOLUZIONE DI PROBLEMI MECCANICI (COMPRENDERE SEMPLICI PROBLEMI DI GEOMETRIA DELLE MASSE, DI DINAMICA E DI STATICA DEI SISTEMI MECCANICI.).
AUTONOMIA DI GIUDIZIO:
SAPER INDIVIDUARE I METODI PIÙ APPROPRIATI PER RISOLVERE IN MANIERA EFFICIENTE UN PROBLEMA FISICO-MATEMATICO.
ABILITÀ COMUNICATIVE:
SAPER LAVORARE IN GRUPPO E RIUSCIRE AD ESPORRE ORALMENTE CON RIGORE MATEMATICO UN FENOMENO MECCANICO.
CAPACITÀ DI APPRENDERE:
SAPER APPLICARE LE CONOSCENZE ACQUISITE A CONTESTI DIFFERENTI DA QUELLI PRESENTATI DURANTE IL CORSO.

Prerequisiti
A)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. SONO ALTRESÌ RICHIESTE APPROFONDITE CONOSCENZE DELL’ALGEBRA VETTORIALE E DELLA TEORIA DELLE MATRICI.

B)LO STUDENTE DEVE AVER SUPERATO GLI ESAMI DI ANALISI MATEMATICA I E GEOMETRIA.

Contenuti
CALCOLO VETTORIALE (ORE DI TEORIA: 4; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
RAPPRESENTAZIONE CARTESIANA DEI VETTORI E OPERAZIONI. FUNZIONI A VALORI VETTORIALI. APPLICAZIONI GEOMETRICO-DIFFERENZIALI ALLE CURVE. FORMULE DI FERNET.

VETTORI APPLICATI (ORE DI TEORIA: 3; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
RISULTANTE E MOMENTO RISULTANTE DI UN SISTEMA DI VETTORI APPLICATI. ASSE CENTRALE. SISTEMA DI VETTORI APPLICATI EQUIVALENTI. SISTEMA DI VETTORI PIANI E PARALLELI.

CINEMATICA (ORE DI TEORIA: 7; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
CINEMATICA DEL PUNTO: VELOCITÀ; ACCELERAZIONE. MOTI PIANI. MOTI CENTRALI. MOTO ARMONICO. CINEMATICA DEI SISTEMI MATERIALI. 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.
MOTI RIGIDI PIANI E TEOREMA DI CHASLES.
CINEMATICA DEI MOTI RELATIVI.

STATICA E DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE (ORE DI TEORIA: 5; ORE DI ESERCITAZIONE: 3):
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, RISONANZA.
EQUAZIONI DEL MOTO DI UN PUNTO VINCOLATO. STATICA DI UN PUNTO VINCOLATO. ATTRITO E POSIZIONI DI EQUILIBRIO. DINAMICA DEL PUNTO VINCOLATO AD UNA CURVA. PENDOLO SEMPLICE.

GEOMETRIA DELLE MASSE (ORE DI TEORIA: 8; ORE DI ESERCITAZIONE: 4):
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 MATRICE D’INERZIA. APPLICAZIONI.

TEOREMI GENERALI DELLA MECCANICA DEI SISTEMI MATERIALI (ORE DI TEORIA: 4; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
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 (ORE DI TEORIA: 4; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
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 IN CONDIZIONE DI EQUILIBRIO.

STATICA DI UN SISTEMA DI CORPI RIGIDI (ORE DI TEORIA: 4; ORE DI ESERCITAZIONE: 1):
GRADI DI LIBERTA’ E CORDINATE LAGRANGIANE. SISTEMI OLONOMI. LAVORO VIRTUALE E PRINCIPIO DEI LAVORI VIRTUALI.

DINAMICA DEL CORPO RIGIDO (ORE DI TEORIA: 1; ORE DI ESERCITAZIONE: 2):
MOTO DI UN CORPO RIGIDO CON UN ASSE FISSO PRIVO DI ATTRITO E CIMENTI VINCOLARI.
Metodi Didattici
IL CORSO PREVEDE 60 ORE DI DIDATTICA IN AULA (H. 40 - LEZIONI TEORICHE ED H. 20 - ESERCITAZIONI). DURANTE LE LEZIONI SI FORNIRANNO I PRINCIPALI STRUMENTI NECESSARI PER LA RISOLUZIONE DI ESERCIZI RELATIVI AI CONTENUTI DELL’INSEGNAMENTO TEORICO.
E’ PREVISTO L’OBBLIGO DI FREQUENZA (LA PERCENTUALE MINIMA E’ IL 70% DELLE ORE PREVISTE DI ATTIVITA’ DI DIDATTICA)
Verifica dell'apprendimento
LA VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO AVVERRÀ AL TERMINE DEL CORSO MEDIANTE UNA PROVA SCRITTA (LA CUI DURATA E’ DI 2 ORE) ED UN COLLOQUIO ORALE ED LA VALUTAZIONE SARA’ ESPRESSA IN TRENTESIMI.
LA VALUTAZIONE POSITIVA DELLA PROVA SCRITTA E’ ORGANIZZATA NELLE SEGUENTI FASCE:
A – OTTIMO (27-30); B –BUONO (24-26); C- PIU’ CHE SUFFICIENTE (21-23); D – SUFFICIENTE (18-20).
L’ESITO FINALE, OLTRE AL LIVELLO DI SUPERAMENTO DELLA PROVA SCRITTA, TERRA’ CONTO DELLA PREPARAZIONE E COMPETENZA DIMOSTRATA SUGLI ARGOMENTI DEL CORSO E DELLA QUALITA’ DELL’ESPOSIZIONE.
IL LIVELLO DI VALUTAZIONE MINIMO (18) SARA’ ATTRIBUITO QUANDO LO STUDENTE DIMOSTRA UNA CONOSCENZA FRAMMENTARIA DEI CONTENUTI TEORICI E MOSTRA UNA LIMITATA CAPACITA’ DI UTILIZZARLI AL CONTESTO DELLO STUDIO.
AI FINI DELLA LODE SI TERRA’ CONTO DELLA CAPACITA’ DI CORRELAZIONE TRASVERSALE TRA I DIVERSI ARGOMENTI DEL CORSO
Testi
M. FABRIZIO, ELEMENTI DI MECCANICA CLASSICA, ED. ZANICHELLI.
P. BISCARDI, INTRODUZIONE ALLA MECCANICA RAZIONALE. ELEMENTI DI TEORIA CON ESERCIZI, ED. SPRINGER.
S. CHIRITA, M. CIARLETTA, V. TIBULLO, MECCANICA RAZIONALE, ED. LIGUORI.
Altre Informazioni
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  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2019-10-21]