DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL'INFORMAZIONE anno accademico 2015/16 Attività didattica DINAMICA E CONTROLLO DI SISTEMI MECCANICI [A19004] Periodo di svolgimento: Primo Semestre Docente titolare del corso: DE FALCO DOMENICO matr. 058295 Riepilogo registro docente: DE FALCO DOMENICO matr. 058295 Docente interno - Associato Stato registro docente Bozza Ore inserite: 72 ore Ore previste dall'offerta didattica: 72 ore Gruppi di studenti con i quali è stata svolta l'attività - ore per gruppo - prevista per tutti gli studenti (senza gruppi associati) - 72 ore Ore inserite per tipologia di attività 18 ore esercitazione : - prevista per tutti gli studenti (senza gruppi associati) - 18 ore 54 ore lezione : - prevista per tutti gli studenti (senza gruppi associati) - 54 ore Firma del docente titolare del corso: Firma del Direttore: Data: Pagina 1 di 10 Dettaglio delle attività svolte: DINAMICA E CONTROLLO DI SISTEMI MECCANICI [A19004] 21/09/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Richiami di cinematica e dinamica del punto materiale Descrizione attività: Richiami di cinematica del punto: definizioni di spostamento, traiettoria, moto in un intervallo di tempo, velocità all'istante t, accelerazione all'istante t. Richiami di cinematica di un punto materiale: principio di D'alembert, equaz. di Lagrange 22/09/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Richiami di cinematica e dinamica dei sistemi di punti materiali Descrizione attività: estensioni dei concetti di spostamento, traiettoria, moto, velocità, accelerazione ai sistemi di punti materiali. Spazio di configurazione. C-triettoria 25/09/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Il problema centrale della dinamica analitica Descrizione attività: La notazione vettore-matrice. Spazio di configurazione(sc). Sulla natura dei vincoli. Vincoli olonomi, differenziali, semiolonomi, non olonomi. Vincoli scleronomi e reonomi. Rappresentazioni geometriche dei vincoli e della C-traiettoria nello sc. 28/09/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: spazio di vettori Descrizione attività: Definizione di spazio di vettori (sv). Insieme generatore di uno sv. Indipendenza lineare dei vettori di uno sv. Basi di uno sv. Dimensione di uno sv Pagina 2 di 10 29/09/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: operazioni sui vettori e sugli spazi di vettori Descrizione attività: Prodotto interno di vettori e ortogonalità. Teorema di ortogonalità. Basi ortogonali ed ortonormali. Somma di due spazi di vettori. Spazi di vettori ortogonali. Complemento ortogonale di uno spazio di vettori. 02/10/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Introduzione all'uso di MATLAB - operazioni numeriche con i vettori Descrizione attività: Generazione di un vettore (v). v trasposto. norma di un v. prodotto interno di vettori 05/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: matrici e loro tipi Descrizione attività: Diagonale; Identità; Trasposta; Proprietà delle Matrici Quadrate; Simmetrica; Antisimmetrica; Ortogonale; Singolare semidefinitezza positiva 06/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: operazioni sulle matrici quadrate Descrizione attività: Inversa di una matrice (m). m semidefinita positiva. m idempotente. Alcune proprietà delle m. Autovalori ed autovettori di una m quadrata (q), q simmetrica (qs),q s semidefinita positiva (qsp). Pagina 3 di 10 09/10/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Operazioni numeriche con le matrici Descrizione attività: Trasformazione di un vettore Ax (prodotto m v). Prodotto di matrici. Partizionamenti di m. Prodotto di matrici. Determinante di una m quadrata. autovalori e autovettori di una m. normalizzazione autovettori. 12/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: rango di una matrice e sue proprietà Descrizione attività: Rango di una m. Rango del prodotto di m. Proprietà della m simmetrica. La matrice B=A AT. Proprietà della m B. Generalizzazione del problema di ricerca della soluzione di un'equazione algebrica vettoriale (ovvero della trasformazione di un vettore) ad un problema di minimizzazione di una funzione. 13/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: decomposizione in valori singolari di una matrice Descrizione attività: Decomposizione in Valori Singolari di una matrice 16/10/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: inverse generalizzate di una matrice Descrizione attività: Inversa generalizzata di Moore-Penrose (MP). G-inversa. L-inversa. Esistenza ed unicità della MP. Esercitaz. MATLAB: Verifica numerica della esistenza di MP(A). Verifica valori singolari di A coincidenti con rad.quad. autovalori di B. Verifica numerica di alcune proprietà della MP(A) Pagina 4 di 10 19/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: proprietà MP(A) - Consistenza Ax=b Descrizione attività: Alcune proprietà della MP(A). MP(A) di vettori. Calcolo numerico della MP(A): cenni sul metodo di Greville. Consistenza dell'equaz. algebrica Ax=b. Condizione necessaria e sufficiente per la consistenza. 20/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: soluzione equazione consistente Ax=b Descrizione attività: Soluzione dell'equazione consistente Ax=b - soluzione del problema di ricerca della norma minima (senza dimostrazione) 23/10/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: soluz. probl. Z(x)=Zmin Descrizione attività: Soluzione del problema di minimizzazione di una funzione scalare di un vettore. Esercizi con MATLAB sulle matrici 26/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Algebra delle matrici: inverse generalizzate di una matrice Descrizione attività: Altre inverse generalizzate. Soluzione di Ax=b di lungh. minima - Esercizi con MATLAB su SVD e altre inverse generalizzate Pagina 5 di 10 27/10/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: spazio di configurazione Descrizione attività: Soluzione di norma minima di Z(x)=Zmin. Introduzione al cap.3 sull'equaz. fondamentale: spazio di configurazione di un sistema di punti 16/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: vincoli ed espressione nello spazio di configurazione Descrizione attività: vincoli olonomi e differenziali. Vincoli non olonomi. Spostamento possibile, spostamento elementare. Espressione dei vincoli olonomi in forma matriciale in termini di accelerazioni possibili. 17/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: introduzione al Principio di Gauss Descrizione attività: eq.vincolo in accelerazione, moto del sistema, introduzione al Principio di Gauss 18/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 16:00 Ora fine: 18:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: Principio di Gauss - recupero Descrizione attività: Considerazioni sul principio di Gauss; definizione del modello matematico del moto vincolato di un sistema meccanico Pagina 6 di 10 20/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: dimostrazione dell' eq. fondamentale Descrizione attività: definizione del modello matematico normalizzato del moto vincolato di un sistema meccanico. Dimostrazione dell'equazione fondamentale 23/11/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: esercitazione al computer Descrizione attività: Esercizio alla lavagna: Equazione del moto di un punto su una curva piana sotto l'azione di una forza generica. Esercizio con Maple: Eq. del moto e simulazione di un pendolo sferico 24/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: dimostrazione - Nuovi principi di meccanica analitica Descrizione attività: Dimostrazione dell'equazione fondamentale - nuovi principi di meccanica analitica in termini di deviazione dell'accelerazione e insoddisfazione del vincolo 25/11/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 16:00 Ora fine: 18:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: esercitazione al computer Descrizione attività: Equazione fondamentale: esercitazione modello con vincoli nonolonomi con Maple Pagina 7 di 10 27/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: spostamenti - PLV Descrizione attività: Spostamenti infinitesimi, possibili, elementare, virtuali - Vincoli ideali 27/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 14:00 Ora fine: 16:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: equaz. basilare della meccanica - recupero Descrizione attività: Equaz. basilare della meccanica. Moltiplicatori di Lagrange: esercizio numerico. Espressione dei moltiplicatori di lagrange a partire dalla equazione fondamentale di Udwadia - Kalaba 30/11/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: coordinate generalizzate e vincoli olonomi Descrizione attività: coordinate generalizzate e coordinate lagrangiane 01/12/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: espressione della forza generalizzata - esercizi Descrizione attività: Uguaglianza del lavoro virtuale per la determinazione delle componenti della forza generalizzata. Applicazioni al doppio pendolo ed al pendolo sferico in coordinate sferiche Pagina 8 di 10 04/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: matrice di massa Descrizione attività: matrice di massa in coordinate generalizzate. Formule derivanti dalle trasformazioni di coordinate 07/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: equazioni di lagrange Descrizione attività: equazioni di lagrange per sistemi non vincolati - Esercizio doppio pendolo: scrittura delle equazioni del moto 11/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Formulazione lagrangiana: equaz. fondamentale in coordinate generalizzate Descrizione attività: equaz. fondamentale in coordinate generalizzate 11/12/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 14:00 Ora fine: 16:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Esercizi sulle equaz. del moto del doppio pendolo Descrizione attività: scrittura delle equaz. di Lagrange e dell' equaz. UK con MAPLE Pagina 9 di 10 14/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazione fondamentale: dimostr coord gen - matrici di rotazione Descrizione attività: Equazione fondamentale UK in coordinate generalizzata: dimostrazione. Rotazione attiva e passiva: matirici 15/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazioni di Lagrange del corpo rigido: cinematica del corpo rigido in funzione degli angoli di Eulero Descrizione attività: Proprietà della matrice di rotazione - angoli di Eulero - posizione dell'asse di rotazione in funzione degli angoli di Eulero 18/12/2015 - lezione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 09:00 Ora fine: 11:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazioni di Lagrange del corpo rigido Descrizione attività: Componenti della velocità angolare nel riferimento solidale. Energia cinetica del corpo rigido. Equazioni di lagrange per il corpo rigido 18/12/2015 - esercitazione Docente: DE FALCO DOMENICO Ora inizio: 11:00 Ora fine: 13:00 Ore accademiche: 2 Titolo attività: Equazioni di Lagrange del corpo rigido Descrizione attività: Esercizi con Maple: matrici di rotazione, angoli di eulero, componenti della velocità angolare nel riferimento solidale, Energia cinetica del corpo rigido, Equazioni di lagrange per il corpo rigido Pagina 10 di 10