PROGRAMMA
Programma di Modelli Matematici per la Meccanica per il Corso di Laurea in
Ingegneria Aerospaziale
Anno accademico 2006-2007
Docente: prof. Daniele Andreucci
Versione definitiva del programma:
vedi gli Appunti del corso, in formato PDF, nella pagina del Materiale
didattico.
Versione preliminare (superata)
Le parti di programma in questo colore sono da
svolgere (e da elencare in maggiore dettaglio),
quelle in questo colore
sono già state svolte,
e quelle in questo colore sono in corso di
svolgimento.
Tra parentesi quadre si trovano i riferimenti ai testi;
in particolare:
- AMR Appunti di Meccanica Razionale di E.Olivieri (III Ed.).
- App Appunti per il corso di Modelli Matematici per la Meccanica
di D.Andreucci
(su questo sito).
I riferimenti ai testi (ma non i testi medesimi)
potranno cambiare nella versione definitiva.
- Moto del punto
- Definizione di moto e di orbita.
[AMR pag. 11-12, 18-20]
- Scomposizione di velocità e
accelerazione nella terna intrinseca T, N, B.
[AMR pag. 13-17]
- Formule di Frenet-Serret.
[App Sez. 2.1, 2.2]
- Proposizione Se la curvatura
è nulla la curva giace su una retta.
[App Sez. 2.2]
- Proposizione Se la torsione
è nulla la curva giace su un piano.
[App Sez. 2.2]
- Conservazione dell'energia
- Lavoro. Teorema dell'energia
cinetica. [AMR pag. 44-50]
- Forze posizionali e conservative.
[AMR pag. 44-50]
- Integrale primo dell'energia.
[AMR pag. 44-50]
- Analisi qualitativa del moto
- Teorema Il moto può
raggiungere un punto di equilibrio con velocità nulla
solo in un tempo infinito.
[AMR pag. 24-26]
- Teorema Il moto può
raggiungere un punto non di equilibrio con velocità nulla
solo in un tempo finito.
[AMR pag. 24-26]
- Integrale primo dell'energia nei casi
unidimensionali. Scelta del segno di dx/dt.
[AMR pag. 21-23]
- Piano delle fasi.
[AMR pag. 27-28]
- Oscillatore armonico. Pendolo.
[AMR pag. 28-31]
- Stabilità dell'equilibrio.
[AMR pag. 37-40]
- Teorema di Liapunov
sull'equilibrio stabile.
[AMR pag. 41-43]
- Moti piani
- Scomposizione polare di
velocità e accelerazione.
[AMR pag. 52-53]
- Campi di forze centrali; caso
conservativo.
[AMR pag. 48]
- Moti centrali.
[AMR pag. 51, 53-55, ]
- Teorema Un moto centrale
è piano.
[AMR pag. 51]
- Teorema In un moto centrale
la velocità areolare è costante.
[AMR pag. 53-54]
- Formula di Binet.
[AMR pag. 55]
- Moti centrali: Caso dell'attrazione kepleriana
[AMR pag. 56-62]
- Dinamica relativa
- Cinematica relativa: terne mobili,
velocità e accelerazione relative, velocità di
rotazione, formula di Coriolis.
[App Sez. 1.1-1.4]
- Forze fittizie di trascinamento e di
Coriolis.
[AMR pag. 127-130]
- Conservazione dell'energia nel sistema
di riferimento mobile.
[AMR pag. 130]
- Sistemi di punti
- Definizioni di quantità di moto
Q e di centro di massa G.
[AMR pag. 75]
- Teorema del CM Q = m
v(G).
[AMR pag. 75]
- Teorema di Koenig L'energia cinetica è data
dalla somma dell'energia cinetica relativa al CM e di mv(G)^2/2.
[AMR pag. 136-137]
- Forze esterne e interne.
[AMR pag. 71-73]
- I equazione cardinale dQ/dt =
risultante delle forze esterne.
[AMR pag. 73-76]
- Forze conservative; conservazione
dell'energia.
- II equazione cardinale.
[AMR pag. 73-76]
- Corpi rigidi
- Definizioni di sistemi e corpi rigidi.
[App Sez. 3.1-3.2]
- L'omografia d'inerzia. L'ellissoide
d'inerzia. Assi principali e loro ricerca.
[App Sez. 3.3-3.4]
- Teorema di Huygens.
[AMR pag. 145-146]
- Equazioni cardinali per i corpi rigidi.
[AMR pag. 199-201]
- Precessioni per inerzia.
Teorema Il momento delle quantità di moto e
l'energia cinetica si conservano durante il moto.
Teorema Durante il moto l'ellissoide d'inerzia rotola
senza strisciare su un piano fisso.
[AMR pag. 199-210]
- Sistemi olonomi. Equazioni di Lagrange.
- Vincoli olonomi. Spazio delle
configurazioni. Vincoli fissi e mobili.
- Numero dei gradi di libertà e
caratteristica della matrice iacobiana dei vincoli.
- Coordinate lagrangiane.
- Velocità espressa mediante le
coordinate lagrangiane.
- Ipotesi dei
lavori virtuali.
- Deduzione delle equazioni di Lagrange
dall'ipotesi dei lavori virtuali.
- Caso conservativo: funzione
lagrangiana.
- Energia cinetica espressa mediante le
coordinate lagrangiane.
Teorema La forma quadratica che appare nell'energia
cinetica è definita positiva.
Teorema Le equazioni di Lagrange costituiscono un sistema
normalizzabile di equazioni differenziali ordinarie, e quindi
sono sufficienti a determinare il moto, insieme con le
condizioni iniziali.
- Equilibrio stabile e instabile.
- Cenno alle piccole oscillazioni;
linearizzazione; forme ridotte dell'energia cinetica e del
potenziale.
Se avete osservazioni o domande sul programma o più generalmente
sul corso, scrivetemi un
messaggio con soggetto "modelli meccanica".