ID:
4226
Durata (ore):
72
CFU:
9
Url:
INGEGNERIA CIVILE/EDILIZIA SOSTENIBILE Anno: 2
Anno:
2023
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (25/09/2023 - 15/12/2023)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si pone come obiettivo quello di:
OF1 (Conoscenza e comprensione): fornire agli studenti un’adeguata conoscenza e comprensione degli elementi principali della Meccanica,
fondamentali per il successivo studio delle discipline ingegneristiche; far utilizzare in maniera autonoma le nozioni teoriche necessarie ad impostare, analizzare e risolvere problemi teorici di media complessità, impiegando strumenti di calcolo in piena autonomia; accrescere la formazione culturale dell'ingegnere civile, mantenendo il necessario
equilibrio tra studio teorico e applicazioni pratiche, limitando approfondimenti teorici eccessivamente spinti e poco funzionali alla figura professionale formata con questo corso di studio.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): fare acquisire allo studente, non solo il livello del "sapere", ma soprattutto il livello del
"saper fare", cioè la capacità di padroneggiare le leggi della Meccanica al fine di analizzare con metodo e risolvere problemi teorici anche
complessi; fornire gli strumenti per applicare le conoscenze teoriche relative alle problematiche riguardanti il calcolo vettoriale, la cinematica,
la statica e la dinamica dei sistemi materiali e, in particolare, del corpo rigido e dei fluidi, necessarie per affrontare i successivi corsi caratterizzanti.
OF3 (Autonomia di giudizio): fornire gli strumenti per formulare e sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di
soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi pronunciare sulle prestazioni di modelli meccanici; saper valutare criticamente gli effetti di azioni esterne agenti staticamente e
dinamicamente.
OF4 (Abilità comunicative): fornire gli strumenti per comunicare con linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del proprio settore, ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni applicative specifiche della Meccanica Razionale.
OF5 (Capacità di apprendimento): far crescere la consapevolezza di essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite per la soluzione di problemi di statica e dinamica delle strutture e di seguire con profitto corsi di aggiornamento, con l'obiettivo di tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico specifico del settore dell'Ingegneria Civile.
OF1 (Conoscenza e comprensione): fornire agli studenti un’adeguata conoscenza e comprensione degli elementi principali della Meccanica,
fondamentali per il successivo studio delle discipline ingegneristiche; far utilizzare in maniera autonoma le nozioni teoriche necessarie ad impostare, analizzare e risolvere problemi teorici di media complessità, impiegando strumenti di calcolo in piena autonomia; accrescere la formazione culturale dell'ingegnere civile, mantenendo il necessario
equilibrio tra studio teorico e applicazioni pratiche, limitando approfondimenti teorici eccessivamente spinti e poco funzionali alla figura professionale formata con questo corso di studio.
OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): fare acquisire allo studente, non solo il livello del "sapere", ma soprattutto il livello del
"saper fare", cioè la capacità di padroneggiare le leggi della Meccanica al fine di analizzare con metodo e risolvere problemi teorici anche
complessi; fornire gli strumenti per applicare le conoscenze teoriche relative alle problematiche riguardanti il calcolo vettoriale, la cinematica,
la statica e la dinamica dei sistemi materiali e, in particolare, del corpo rigido e dei fluidi, necessarie per affrontare i successivi corsi caratterizzanti.
OF3 (Autonomia di giudizio): fornire gli strumenti per formulare e sviluppare pensieri e riflessioni autonome e originali nella ricerca di
soluzioni ingegneristiche a problemi di media difficoltà, per sapersi pronunciare sulle prestazioni di modelli meccanici; saper valutare criticamente gli effetti di azioni esterne agenti staticamente e
dinamicamente.
OF4 (Abilità comunicative): fornire gli strumenti per comunicare con linguaggio tecnico appropriato, non solo con esperti del proprio settore, ma anche ad interlocutori non specialisti, le problematiche e le soluzioni applicative specifiche della Meccanica Razionale.
OF5 (Capacità di apprendimento): far crescere la consapevolezza di essere capaci di intraprendere con un elevato grado di autonomia studi di livello superiore, e di essere in grado di sfruttare le conoscenze acquisite per la soluzione di problemi di statica e dinamica delle strutture e di seguire con profitto corsi di aggiornamento, con l'obiettivo di tenersi sempre al passo con il progresso scientifico e tecnologico specifico del settore dell'Ingegneria Civile.
Prerequisiti
Il corso richiede la conoscenza preliminare di argomenti di Analisi Matematica (trigonometria, calcolo differenziale ed integrale) e di Geometria (calcolo vettoriale
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. La teoria è sempre accompagnata da esempi e dalla descrizione di applicazioni pratiche. Sono inoltre previste Esercitazioni in aula, esercitazioni guidate svolte dagli studenti, con lo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico.
Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.
Tutte le attività sono svolte con supporto di slide delle lezioni.
Verifica Apprendimento
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta e di una prova orale.
La prova scritta della durata di due ore consiste generalmente in un problema contenente tre quesiti. La prova scritta è valutata in trentesimi e, qualora superata, ha validità per tutto
l’anno accademico entro il quale dovrà essere sostenuta la prova orale.
La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso allo scopo di verificare altresì l'abilità comunicativa, la proprietà di linguaggio scientifico e quindi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.
Il voto finale dell’esame è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante
la prova scritta e durante la prova orale.
Durante lo svolgimento del corso sono previste due prove scritte in itinere. Lo studente che supera
le prove in itinere è esonerato dalla prova scritta e può direttamente sostenere la prova orale. Le
prove in itinere sono relative agli argomenti trattati durante il corso e si tengono in date che vengono concordate durante le lezioni con gli studenti.
Durante le prove scritte e le prove in itinere è possibile utilizzare una calcolatrice e un formulario.
La prova scritta della durata di due ore consiste generalmente in un problema contenente tre quesiti. La prova scritta è valutata in trentesimi e, qualora superata, ha validità per tutto
l’anno accademico entro il quale dovrà essere sostenuta la prova orale.
La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso allo scopo di verificare altresì l'abilità comunicativa, la proprietà di linguaggio scientifico e quindi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente.
Il voto finale dell’esame è espresso in trentesimi e tiene conto della valutazione ottenuta durante
la prova scritta e durante la prova orale.
Durante lo svolgimento del corso sono previste due prove scritte in itinere. Lo studente che supera
le prove in itinere è esonerato dalla prova scritta e può direttamente sostenere la prova orale. Le
prove in itinere sono relative agli argomenti trattati durante il corso e si tengono in date che vengono concordate durante le lezioni con gli studenti.
Durante le prove scritte e le prove in itinere è possibile utilizzare una calcolatrice e un formulario.
Testi
P.BISCARI,T. RUGGERI, G. SACCOMANDI, M. VIANELLO, Meccanica razionale per l'ingegneria. Ed. Monduzzi-Bologna;
M. FABRIZIO, La Meccanica Razionale e i suoi metodi matematici. Ed. Zanichelli-Bologna;
G. GRIOLI, Lezioni di Meccanica Razionale. Ed. Cortina-Padova;
A. STRUMIA, Meccanica Razionale. Ed. Nautilus-Bologna.
A. MURACCHINI, T. RUGGERI, L. SECCIA, Esercizi e temi d'esame di Meccanica razionale. Ed. Esculapio-Bologna.
T. RUGGERI, Richiami di calcolo vettoriale e matriciale. Ed. Pitagora-Bologna
M. FABRIZIO, La Meccanica Razionale e i suoi metodi matematici. Ed. Zanichelli-Bologna;
G. GRIOLI, Lezioni di Meccanica Razionale. Ed. Cortina-Padova;
A. STRUMIA, Meccanica Razionale. Ed. Nautilus-Bologna.
A. MURACCHINI, T. RUGGERI, L. SECCIA, Esercizi e temi d'esame di Meccanica razionale. Ed. Esculapio-Bologna.
T. RUGGERI, Richiami di calcolo vettoriale e matriciale. Ed. Pitagora-Bologna
Contenuti
Il corso è suddiviso nei seguenti 9 capitoli.
L'elenco dettagliato degli argomenti trattati è il seguente:
- VETTORI: Segmenti orientati e relazione di equipollenza. Vettori liberi. Momento polare. Vettori applicati. Sistema di vettori applicati, risultante. Momento polare risultante. Momento assiale. Teorema di Varignon. Legge di variazione del momento polare risultante al variare del polo. Invariante. Asse centrale. Coppia. Sistemi equivalenti. Operazioni elementari. Teorema di Poisson. Sistema piano. Sistema di vettori paralleli. Notazione indiciale: falso monomio, simboli di Kronecker e di Levi-Civita. Operazioni tra vettori con l'uso della notazione indiciale. Cambiamento di base. Matrice di rotazione.
-CINEMATICA DEL PUNTO E DEI SISTEMI RIGIDI: Cinematica del punto: velocità, accelerazione, spostamenti elementari ed effettivi. Moti rigidi. Angoli di Eulero. Formule di Poisson. Velocità angolare. Formula fondamentale della cinematica rigida. Legge di distribuzione delle accelerazioni e degli spostamenti elementari. Classificazione dei moti rigidi e loro proprietà. Atto di moto rigido. Teorema di Mozzi. Moti rigidi piani. Curve polari: base e rulletta.
-CINEMATICA RELATIVA: Teorema di derivazione relativa. Principio dei moti relativi. Teorema di Coriolis. Legge di composizione delle velocità angolari. Particolari moti di trascinamento. Mutuo rotolamento e puro rotolamento.
- VINCOLI: Vincoli e loro classificazione. Configurazioni ordinarie e di confine. Sistemi olonomi. Grado di libertà di un sistema olonomo e parametri lagrangiani. Spostamenti possibili e virtuali.
-DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE: Principi fondamentali della Dinamica. Classificazione delle forze. Forze conservative e potenziale. Forze fittizie. Teorema delle forze vive. Integrali primi del moto. Postulato delle reazioni vincolari. Leggi di Coulomb-Morin. Moto di un punto materiale su una superficie e su una curva.
- GEOMETRIA E CINEMATICA DELLE MASSE: Baricentro di un sistema particellare e continuo. Momento d’inerzia. Teorema di Steiner-Huygens. Legge di variazione del momento d’inerzia rispetto a rette concorrenti. Ellissoide e matrice d’inerzia. Quantità di moto, momento della quantità di moto ed energia cinetica di un sistema. Energia cinetica e momento della quantità di moto di un corpo rigido con un punto fisso o con un asse fisso. Terna baricentrica. Teoremi di Koenig.
- DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI: Lavoro e potenziale. Lavoro di una sollecitazione agente su un
corpo rigido e su un sistema olonomo. Teorema delle forze vive. Vincoli perfetti o ideali.
Equazioni Cardinali della Dinamica. Dinamica del corpo rigido con un asse fisso. Equazioni di
Eulero. Moti alla Poinsot.
- STATICA DEL PUNTO MATERIALE: Equilibrio di un punto materiale. Attrito Statico. Equilibrio di un
punto materiale vincolato ad una superficie o ad una curva. Coni di attrito statico.
-STATICA DEI SISTEMI MATERIALI: Equazioni Cardinali della Statica. Principio dei lavori virtuali.
Principio di stazionarietà del potenziale. Principio di Torricelli. Statica del corpo rigido con un
asse fisso o con un punto fisso. Equilibrio dei solidi appoggiati su un piano
orizzontale liscio. Stabilità delle configurazioni di equilibrio: teorema di Dirichlet.
L'elenco dettagliato degli argomenti trattati è il seguente:
- VETTORI: Segmenti orientati e relazione di equipollenza. Vettori liberi. Momento polare. Vettori applicati. Sistema di vettori applicati, risultante. Momento polare risultante. Momento assiale. Teorema di Varignon. Legge di variazione del momento polare risultante al variare del polo. Invariante. Asse centrale. Coppia. Sistemi equivalenti. Operazioni elementari. Teorema di Poisson. Sistema piano. Sistema di vettori paralleli. Notazione indiciale: falso monomio, simboli di Kronecker e di Levi-Civita. Operazioni tra vettori con l'uso della notazione indiciale. Cambiamento di base. Matrice di rotazione.
-CINEMATICA DEL PUNTO E DEI SISTEMI RIGIDI: Cinematica del punto: velocità, accelerazione, spostamenti elementari ed effettivi. Moti rigidi. Angoli di Eulero. Formule di Poisson. Velocità angolare. Formula fondamentale della cinematica rigida. Legge di distribuzione delle accelerazioni e degli spostamenti elementari. Classificazione dei moti rigidi e loro proprietà. Atto di moto rigido. Teorema di Mozzi. Moti rigidi piani. Curve polari: base e rulletta.
-CINEMATICA RELATIVA: Teorema di derivazione relativa. Principio dei moti relativi. Teorema di Coriolis. Legge di composizione delle velocità angolari. Particolari moti di trascinamento. Mutuo rotolamento e puro rotolamento.
- VINCOLI: Vincoli e loro classificazione. Configurazioni ordinarie e di confine. Sistemi olonomi. Grado di libertà di un sistema olonomo e parametri lagrangiani. Spostamenti possibili e virtuali.
-DINAMICA DEL PUNTO MATERIALE: Principi fondamentali della Dinamica. Classificazione delle forze. Forze conservative e potenziale. Forze fittizie. Teorema delle forze vive. Integrali primi del moto. Postulato delle reazioni vincolari. Leggi di Coulomb-Morin. Moto di un punto materiale su una superficie e su una curva.
- GEOMETRIA E CINEMATICA DELLE MASSE: Baricentro di un sistema particellare e continuo. Momento d’inerzia. Teorema di Steiner-Huygens. Legge di variazione del momento d’inerzia rispetto a rette concorrenti. Ellissoide e matrice d’inerzia. Quantità di moto, momento della quantità di moto ed energia cinetica di un sistema. Energia cinetica e momento della quantità di moto di un corpo rigido con un punto fisso o con un asse fisso. Terna baricentrica. Teoremi di Koenig.
- DINAMICA DEI SISTEMI MATERIALI: Lavoro e potenziale. Lavoro di una sollecitazione agente su un
corpo rigido e su un sistema olonomo. Teorema delle forze vive. Vincoli perfetti o ideali.
Equazioni Cardinali della Dinamica. Dinamica del corpo rigido con un asse fisso. Equazioni di
Eulero. Moti alla Poinsot.
- STATICA DEL PUNTO MATERIALE: Equilibrio di un punto materiale. Attrito Statico. Equilibrio di un
punto materiale vincolato ad una superficie o ad una curva. Coni di attrito statico.
-STATICA DEI SISTEMI MATERIALI: Equazioni Cardinali della Statica. Principio dei lavori virtuali.
Principio di stazionarietà del potenziale. Principio di Torricelli. Statica del corpo rigido con un
asse fisso o con un punto fisso. Equilibrio dei solidi appoggiati su un piano
orizzontale liscio. Stabilità delle configurazioni di equilibrio: teorema di Dirichlet.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
INGEGNERIA CIVILE
Laurea
3 anni
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Persone
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Professori/esse Ordinari/e
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