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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 088804 - MECCANICA (PER ING. INFORMATICA)
Docente Sabbioni Edoardo
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (357) INGEGNERIA ELETTRONICA*MZZZZ088804 - MECCANICA (PER ING. INFORMATICA)
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (358) INGEGNERIA INFORMATICA*MZZZZ088804 - MECCANICA (PER ING. INFORMATICA)
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (481) COMPUTER SCIENCE AND ENGINEERING - INGEGNERIA INFORMATICA*MZZZZ088804 - MECCANICA (PER ING. INFORMATICA)

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso si propone di fornire all'allievo le conoscenze di base per la comprensione del comportamento dei sistemi meccanici, analizzando le forze che in essi agiscono e i moti che ne conseguono. A tale scopo, si presentano i principali metodi matematici per lo studio della cinematica e della dinamica di un sistema meccanico ed esempi applicativi.

Più in particolare, gli obiettivi dell’insegnamento riguardano:

  • l'applicazione di strumenti e metodi per costruire un modello matematico di un sistema meccanico piano o di una macchina atto a rappresentarne il comportamento dal punto di vista cinematico e dinamico
  • la maturazione delle conoscenze necessarie per la comprensione del funzionamento di una macchina (o di un sistema meccanico piano in generale), e dei loro principali componenti
  • lo sviluppo di una chiara visione delle forze che agiscono nei sistemi meccanici, con particolare attenzione all'attrito.

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • conosce le metodologie ed i principi per descrivere in termini matematici la cinematica e la dinamica di un sistema meccanico in moto piano e di una macchina
  • comprende e conosce le modalità di funzionamento di una macchina e di un sistema meccanico in moto piano

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • è in grado di effettuare analisi cinematiche e dinamiche di semplici sistemi meccanici nel piano e delle macchine più comuni
  • è in grado di comprendere e descrivere il funzionamento di una macchina o di un sistema meccanico dal punto di vista cinematico e dinamico
  • sa calcolare il movimento e le azioni dinamiche agenti su un sistema meccanico in moto piano generale e in una macchina

 Abilità comunicative

A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

  • è in grado di comunicare e spiegare le scelte effettuate nella risoluzione dei problemi

Argomenti trattati
  1. Cinematica del punto e del corpo rigido.

Richiami di cinematica del punto nel piano: osservatore, coordinate, traiettoria, legge del moto, velocità, accelerazione. Il corpo rigido, vincoli, gradi di libertà, coordinate libere. Classificazione dei moti rigidi. Atto di moto rigido piano. Velocità e accelerazione dei punti di un corpo rigido. Sistemi di riferimento in moto relativo. Utilizzo dei numeri complessi per l'analisi cinematica nel piano.

 

  1. Cinematica dei sistemi di corpi rigidi.

Meccanismi e strutture. Catene cinematiche aperte e chiuse. Analisi cinematica di sistemi articolati piani: manipolatore R-R, manovellismo ordinario centrato, quadrilatero articolato, glifo.

 

  1. Statica.

Equilibrio del punto materiale, equilibrio del corpo rigido ed equazioni cardinali della statica, reazioni vincolari. Sistemi ipo/iso/iperstatici. Equilibrio di un sistema di corpi rigidi. Azioni interne nelle travi. Principio dei lavori virtuali.

 

  1. Geometria delle masse.

Centro di massa di un sistema materiale e di un corpo rigido. Proprietà del baricentro. Momento d'inerzia di massa di un punto materiale, di un sistema materiale e di un corpo rigido.

 

  1. Dinamica del punto, del corpo rigido e dei sistemi di corpi rigidi.

Richiami di dinamica Newtoniana. Dinamica del corpo rigido nel piano: principio di D'Alembert, risultante e momento risultante delle forze d'inerzia, equazioni di equilibrio dinamico. Dinamica dei sistemi di corpi rigidi nel piano. Analisi cinetostatica e dinamica di sistemi piani. Principio dei lavori virtuali in dinamica. Equazione di bilancio delle potenze. Energia cinetica di un corpo rigido. Teorema dell'energia cinetica.

 

  1. Azioni mutue nei sistemi meccanici.

Contatto tra solidi. Attrito statico e dinamico. Contatto di rotolamento e resistenza al rotolamento (attrito volvente). Azioni esercitate da un fluido su un corpo solido (cenni).

 

  1. Dinamica della macchina a un grado di libertà.

Schema generale di una macchina: potenza lato motore, potenza lato utilizzatore, potenza perduta. Il motore: coppia e momento d'inerzia ridotti all'albero del motore, curve caratteristiche. L'utilizzatore: coppia e momento d'inerzia ridotti all'albero dell'utilizzatore, curve caratteristiche. La trasmissione: tipologie di organi di trasmissione, rapporto di trasmissione, rendimento. Moto diretto e retrogrado, espressione della potenza perduta. Dinamica della macchina a regime e in moto vario. Esempi applicativi: impianto di sollevamento carichi, dinamica longitudinale di un autoveicolo.


Prerequisiti

Sono necessarie conoscenze nell'ambito dell'analisi matematica e della geometria, con particolare riferimento ad operazioni sui numeri complessi, calcolo differenziale e integrale, equazioni differenziali lineari e algebra delle matrici (trattati nei corsi di Geometria e Algebra Lineare e Analisi Matematica). Sono necessarie le conoscenze della meccanica del punto e del corpo rigido impartite nel corso di Fisica/Fisica Sperimentale.


Modalità di valutazione

Organizzazione del corso e modalità di verifica

 Il corso è articolato su una serie di lezioni e di esercitazioni applicative, connesse agli argomenti delle lezioni, volte a consolidare le conoscenze ed i metodi appresi a lezione, in base anche ad esempi introduttivi per lo svolgimento della prova scritta.

 L'esame è composto da una prova scritta e una prova orale. La prova scritta prevede la risoluzione di tre problemi da risolvere numericamente, riguardanti problemi inerenti la cinematica, la dinamica e la statica dei sistemi meccanici e delle macchine.

Scopo della prova scritta è di verificare le capacità di applicare conoscenze dei metodi di analisi cinematica, statica e dinamica a un sistema meccanico o una macchina.

L'accesso alla prova orale è condizionato al superamento della prova scritta.

La prova orale consiste nel rispondere a domande, in forma aperta, che vertono su tutti gli argomenti trattati nel corso, corredando la forma discorsiva con equazioni e grafici, in un’esposizione sintetica e completa.

Scopo della prova orale è di verificare le conoscenze alla base dello studio dei sistemi meccanici piani e delle macchine, e delle applicazioni trattate nel corso, valutando sia la comprensione dei fenomeni fisici sia la loro implementazione matematica (dimostrazione). Nell’ambito della prova orale si verifica anche la capacità di trasmettere i risultati dell’analisi svolta sia in termini matematici sia con rappresentazioni grafiche.

 

Modalità d’esame

  • L'esame consiste in una prova scritta seguita da una prova orale.
  • L'accesso alla prova orale è condizionato al superamento della prova scritta (voto >=18/30).
    La prova orale è obbligatoria nel caso in cui l'esito della prova scritta risulti inferiore a 22 (voto < 22)
  • La massima votazione conseguibile senza sostenere la prova orale è 27.
    La prova orale deve essere sostenuta nella stessa sessione d'esame in cui si supera la prova scritta, pena annullamento della stessa.

 


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaN. Bachschmid, S. Bruni, A. Collina, B. Pizzigoni, F. Resta, A. Zasso, Fondamenti di Meccanica Teorica e Applicata, Editore: McGraw-Hill, Anno edizione: 2010, ISBN: 978-88-386-6509-7
Risorsa bibliografica obbligatoriaAppunti dei docenti su Beep
Risorsa bibliografica facoltativaCallegari, Fanghella, Pellicano, Meccanica applicata alle macchine, Editore: CittàStudi, Anno edizione: 2017, ISBN: 9788825174113
Note:

Testo alternativo

Risorsa bibliografica obbligatoriaTemi d'esame degli anni precedenti su Beep
Risorsa bibliografica facoltativaK. J. Waldron, G. L. Kinzel, Kinematics, Dynamics, and Design of Machinery, Editore: Wiley & Sons
Note:

Testo alternativo in lingua inglese

Risorsa bibliografica facoltativaR.C. Hibbeler, Engineering mechanics dynamics, Editore: Prentice Hall
Note:

Testo alternativo in lingua inglese


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
30:00
45:00
Esercitazione
20:00
30:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
08/12/2019