Sono richieste conoscenze di Matematica per l'Ingegneria e Fisica per l'Ingegneria  

L’insegnamento si propone di fornire allo studente le basi teoriche per lo studio della Meccanica, intesa come strumento per l’analisi dei meccanismi, il calcolo delle azioni di inerzia in questi prodotte come conseguenza del moto, lo studio dell’equilibrio dinamico delle forze e, quindi, delle sollecitazioni a cui vengono sottoposti i diversi organi meccanici.

Posto di fronte ad un problema relativo allo studio cinematico, statico o dinamico di un sistema di corpi rigidi, lo studente sarà in grado di riconoscerne la natura e scegliere, tra un ventaglio di metodologie, quella che meglio si presta ad affrontarlo e risolverlo. L’insegnamento prevede una rilevante parte esercitativa, che sarà l’occasione per lo studente per mettere a fuoco gli argomenti delle lezioni e diventare padrone degli strumenti di studio forniti dalle lezioni stesse.

Competenze trasversali:

- L’interazione e la comunicazione con altri tecnici circa le caratteristiche cinematiche e dinamiche di un sistema meccanico.

Lezioni frontali con un cospicuo numero di esercitazioni.

L'esame si svolgerà in forma scritta nelle date d'appello fissate.

 Programma

1. Introduzione al corso e richiami di calcolo vettoriale:Vettori liberi e applicati, algebra vettoriale, risultante, prodotto scalare e vettoriale, componenti cartesiane.  Equivalenza fra sistemi di vettori applicati. Sistemi di vettori applicati piani e paralleli

2. Geometria delle masse:Sistemi di punti materiali discreti e continui. Baricentro. Momenti d’inerzia. Teorema di Huygens Steiner. Ellissoide d’inerzia. Esercizi ed applicazioni.

3. Cinematica del punto materiale:Richiami di cinematica del punto materiale; variabili cinematiche, moto rettilineo, moto circolare.

4. Meccanismi e macchine:Sistemi vincolati. Vincoli. Gradi di libertà. Coordinate lagrangiane. Angoli di Eulero

5. Cinematica dei sistemi materiali:Richiami di cinematica del corpo rigido. Moto rigido piano. Cinematica dei moti relativi Centri Istantanea Rotazione nel Moto. Polari del moto. Cinematica relativa. Velocità ed Accelerazioni. Sistemi Articolati. Quadrilateri, Manovellismi e Glifi.

6. Statica dei sistemi materiali:Richiami del concetto di forza, proprietà delle forze, momenti, coppie di forze, calcolo della risultante, momento di trasporto.  Equazioni cardinali della Statica. Applicazioni ed analisi di strutture.

7. Dinamica dei sistemi materiali:Equazioni cardinali della Dinamica - Dinamica di un corpo rigido con un asse fisso – Diagramma di corpo libero. Equazione dell’Energia. Forze conservative. Esercizi ed applicazioni per sistemi di corpi rigidi. Cenni su Principio dei Lavori Virtuali

8. Aderenza e attrito: valutazione forza di attrito mediante modello Coulombiano. Coefficienti di aderenze e di attrito. Cono di aderenza ed attrito. Esercizi ed applicazioni.

Appunti del corso

T.Raparelli, C.Ferraresi,’Meccanica applicata  Ed. Clut Torino

N. Bachschmid, S. Bruni, A. Collina, B. Pizzigoni, F. Resta, “Fondamenti di meccanica teorica ed applicata”, 3° Edizione, McGraw-Hill, 2015.

Testi di approfondimento:

N. P. Belfiore, A. Di Benedetto, E. Pennestrì, Fondamenti di meccanica applicata alle macchine, Casa Editrice Ambrosiana, 2005.

E. Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, “Lezioni di meccanica applicata alle macchine, Prima parte – Fondamenti di Meccanica delle Macchine”, Patron Editore, 2005