Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Meccanica superiore
Docente
Prof. Garinei Alberto
Settore Scientifico Disciplinare
MAT/07
CFU
12
Descrizione dell'insegnamento

L’insegnamento riprende e approfondisce alcuni aspetti della modellazione matematica dei fenomeni fisici utili per le applicazioni ingegneristiche che lo studente ha avuto modo di conoscere nel percorso triennale, implementandoli e analizzandoli con metodi e strumenti avanzati.
L’obiettivo è fornire allo studente solide basi nella conoscenza dei criteri e degli strumenti con cui i modelli matematici si costruiscono e si analizzano, come si valutano i risultati e come si collegano i risultati dei modelli alla analisi sperimentale.
In sintonia con altri insegnamenti si approfondiscono  gli aspetti della dinamica impulsiva, del moto dei sistemi meccanici in presenza di vincoli anolonomi, e si dà ampio spazio allo studio dei fenomeni vibratori dei sistemi discreti e dei sistemi continui.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
Obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti una formazione metodologica che consenta di costruire e implementare modelli meccanici di vari fenomeni fisici, di analizzarli con gli strumenti matematici adeguati. I contenuti sono di supporto metodologico sia per le analisi sperimentali sia per una corretta implementazione nei codici di calcolo e quindi nella simulazione numerica.
Le principali conoscenze acquisite (Descrittore di Dublino 1) riguardano la comprensione degli aspetti teorici che stanno alla base di una corretta modellazione matematica di sistemi discreti e continui. Lo studente sarà in grado di formulare correttamente i modelli matematici, di analizzarli con strumenti matematici adeguati e avrà le basi per utilizzare in maniera efficace i codici di calcolo e leggere criticamente i risultati.
Le principali abilità acquisite dallo studente (Descrittore di Dublino 2) saranno: conoscere adeguatamente diversi tipi di modelli, essere in grado di costruire modelli matematici di fenomeni fisici, valutare la adeguatezza di un modello matematico alla rappresentazione del problema fisico e di implementarlo, se necessario. Nel contesto della meccanica delle vibrazioni dei sistemi continui acquisirà le conoscenze di base con la formulazione delle leggi dinamiche di bilancio nel caso dei continui monodimensionali e bidimensionali, e acquisirà la conoscenza degli strumenti matematici adeguati (equazioni alle derivate parziali) per lo studio dei modelli.
La verifica della capacità di apprendimento verrà effettuata tramite le prove d’esame, nonché sulla base delle discussioni tenute nell’ambito delle aule virtuali riguardanti gli esercizi svolti dal docente, oltre agli esercizi/questionari svolti in autonomia dallo studente stesso.
L’Aula virtuale è costruita e pensata per venire incontro alle esigenze dello studente, mediante una interazione diretta con lo stesso, tale da poter eliminare i dubbi e le incertezze che si hanno di volta in volta.
Quest’ultima si svolge nelle due ore come una esercitazione/ricevimento frontale.
Prerequisiti

Sono prerequisiti indispensabili per la comprensione degli argomenti, la conoscenza e la padronanza degli argomenti e degli strumenti matematici che sono usualmente insegnati nei corsi di laurea triennali di ingegneria industriale. Lo studente deve inoltre conoscere gli argomenti classici della Meccanica razionale e della Scienza delle costruzioni.

Contenuti dell'insegnamento
  • Dinamica dei sistemi discreti soggetti a vincoli anolonomi
  • Dinamica impulsiva
  • Complementi di meccanica delle vibrazioni dei sistemi discreti
  • Molle equivalenti
  • Vibrazioni libere e forzate dei continui unidimensionali (corde e travi)
  • Propagazione ondosa nei continui unidimensionali
  • Elementi di meccanica delle vibrazioni dei continui bidimensionali
Attività didattiche
Didattica Erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.
Didattica Interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.
Sono a tal proposito previste aule virtuali di due ore che consentono una interazione sincrona con lo studente. In particolare, il docente con le aule virtuali potrà rendicontare agli studenti, attraverso gli esami fatti e i test di verifica ed autovalutazione, quali sono i maggiori punti di sofferenza nella loro preparazione, per poter quindi intervenire su specifiche tematiche con ulteriori spiegazioni ed esercizi pratici.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame si svolge in forma scritta e/o orale.
La prova scritta ha una durata di 120 minuti e, durante lo svolgimento della stessa non è consentito l’uso di materiale di supporto.
La prova d’esame è costituta fondamentalmente da due domande sugli argomenti svolti durante il corso. 
La valutazione dell’apprendimento viene effettuata tenendo conto della conoscenze acquisite, della metodologia, della conseguenza logica e della capacità di sintesi con cui lo studente le espone. Viene apprezzata la capacità di stabilire connessioni trasversali tra gli argomenti del programma.
Il voto finale è la sintesi della valutazione degli aspetti sopra descritti.
Sono altresì previste prove di verifica e di autoverifica intermedie erogate in modalità distance learning che riguardano lo svolgimento di test di autoapprendimento.
Sebbene le prove di verifica e di autoverifica intermedie non contribuiscono alla formulazione del giudizio finale e non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004, esse sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuale. Infatti, la prova finale e le prove di verifica e di autoverifica intermedie consentono nel loro insieme di accertare la capacità di conoscenza e comprensione, la capacità di applicare le competenze acquisite, la capacità di esposizione, la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, si consiglia vivamente lo studio dei seguenti testi (in relazione  agli argomenti del programma)

  • Giuseppe Grioli - Lezioni di Meccanica razionale - Cortina Padova
  • Leonard Meirovitch - Elements of Vibration Analysis -  Mc.Graw-Hill College
  • Funaioli, A. Maggiore, U. Meneghetti, Lezioni di meccanica applicata alle macchine – Ed. Patron Bologna
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (a.garinei@unimarconi.it).