Programma del Corso di Meccanica Razionale M-Z
CdL Ingegneria Meccanica a.a. 2019/20
aggiornamento del 29/4/2020


Gli argomenti elencati qui di seguito sono trattati nel libro di testo consigliato. Si veda alla pagina Materiale didattico.
NON fanno parte del programma gli argomenti trattati nei capitoli 10 (Fluidi) e 11 (Continui elastici) del libro.
Inoltre non fa parte del programma il §7.7.3 (cono di Staude e assi di rotazione uniforme permanente).
Riguardo alla seconda edizione del libro, non fa parte del programma l'appendice A (problema dei due corpi). La lettura dell'appendice B (moti elastici) è consigliata ma non indispensabile.
Algebra lineare:
spazi vettoriali reali, applicazioni lineari, autovettori e autovalori, apazio vettoriale duale, prodotto scalare e norma, basi ortonormali, trasposizione, trasformazioni simmetriche e antisimmetriche; argomento facoltativo: tensori (*)

Spazio e tempo nella fisica classica:
spazio affine, posizioni e vettori, dimensioni fisiche, spazio e tempo, orientazione, prodotto vettoriale e prodotto misto, coordinate sferiche e cilindriche, trasformazioni ortogonali, rotazioni, angoli di Eulero.

Campi:
limiti e derivate, espressioni in coordinate, vettore tangente, gradiente, divergenza, rotore, derivate seconde e Laplaciano, integrazione di campi, teorema di Gauss.

Viti e momenti:
viti, prodotto scalare tra viti, asse di una vite, vite dei momenti, equivalenza tra sistemi di vettori.

Cinematica:
cinematica del punto, moto di un continuo, derivate del moto di un continuo, grandezze particellari e locali; velocità, accelerazione, Jacobiano, velocità di deformazione, velocitàdi rotazione; teorema del trasporto, moti rigidi, gradi di libertà del moto rigido, velocità e accelerazione del moto rigido, cinematica relativa; densità di massa e teorema del trasporto, energia cinetica di un continuo.

Geometria delle masse:
centro di massa, applicazione d'inerzia (o tensore d'inerzia), componenti dell'applicazione d'inerzia, teorema spettrale (enunciato) e terna princip[ale d'inerzia, ellissoide d'inerzia, teorema di Huygens; esempi di geometria delle masse: continui unidimensionali, piani, tridimensionali.

Dinamica:
forze e II Legge di Newton, lavoro, campo di forza conservativo e potenziale, calcolo del potenziale, teorema delle Forze Vive, teorema di conservazione dell'energia meccanica, III Legge di Newton ed equazioni cardinali della dinamica per un sistema meccanico discreto, equazioni cardinali della dinamica per un continuo, forze di massa e forze di superficie; momento angolare ed energia cinetica di un rigido (teorema di König); dinamica dei rigidi, casi particolari (rigido libero, con un punto fisso, con asse fisso, rigidi piani, rotolamento); sforzi nei continui, linearità e simmetria degli sforzi (teorema di Cauchy), equazione della dinamica dei continui in forma locale.

Statica:
costruzioni elementari di statica grafica, poligono funicolare e applicazioni, travi e vincoli, sforzi nelle travi, travature reticolari, metodo dei nodi.

Sistemi meccanici olonomi:
vincoli e configurazioni, configurazioni di un rigido, cinematica vincolata, spazio delle configurazioni e spazio delle fasi, coordinale Lagrangiane e velocità generalizzate, vincoli esterni ed interni, reazioni vincolari e principio di D'Alembert, equazione di Lagrange, equazione di Lagrange nel caso di forze conservative, configurazioni di equilibrio di un sistema meccanico olonomo; esercizi di calcolo dell'equazione di Lagrange per sistemi meccanici con 2-3 gradi di libertà.


(*) Questo argomento è utile per una comprensione più fine di varie nozioni del corso, che tuttavia possono essere trattate anche senza di esso.