L'insegnamento tratta gli argomenti della meccanica necessari alla formazione di base dell'ingegnere meccanico. L'aspetto caratterizzante della materia è l'analisi funzionale dei sistemi meccanici. Partendo dalle conoscenze di base acquisite dagli allievi nell'insegnamento di Fisica I, gli obiettivi della meccanica applicata alle macchine sono: - Fornire le metodologie necessarie per la soluzione di problemi ingegneristici sulla cinematica e la dinamica dei sistemi di corpi rigidi. - Presentare le caratteristiche principali dei sistemi di trasmissione della potenza meccanica, con riferimento alla configurazione generale di un sistema di trasmissione di potenza, alle forze scambiate negli organi meccanici e alla tipologia dei principali componenti impiegati. - Presentare e analizzare i principali fenomeni fisici caratteristici della dinamica dei sistemi meccanici, fornendo le metodologie di soluzione di problemi caratteristici nelle macchine e in sistemi di trasmissione della potenza meccanica.

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà: - essere in grado di effettuare l'analisi cinematica e dinamica di sistemi di corpi rigidi; - saper risolvere problemi caratterizzati dalla presenza dell'attrito; - saper riconoscere i principali componenti dei sistemi di trasmissione meccanica e saper risolvere i problemi che ne descrivono il funzionamento; - saper effettuare l'analisi di fenomeni dinamici nel funzionamento delle macchine; - conoscere le tipologie e il funzionamento degli elementi di supporto radente, volvente e lubrificato.

Per poter seguire l'insegnamento della meccanica applicata alle macchine è necessario che gli allievi abbiano appreso i concetti fondamentali degli insegnamenti di analisi matematica I, fisica I e geometria.

- Cinematica dei sistemi di corpi rigidi (15 ore) : moto di un corpo rigido, vincoli e gradi di libertà in un sistema di corpi rigidi, moto di traslazione e di rotolamento, catene cinematiche, analisi cinematica di meccanismi articolati. - Dinamica dei sistemi di corpi rigidi (21 ore) : forze agenti nei sistemi meccanici (forze elastiche, fenomeni di aderenza e attrito, resistenza al rotolamento, forze viscose), proprietà d'inerzia dei corpi, riduzione delle forze d'inerzia, equilibrio dinamico dei sistemi di corpi rigidi, applicazione dell'equazione dell'energia e del teorema del momento della quantità di moto nei sistemi meccanici, equilibramento di organi rotanti, analisi dinamica di comuni sistemi meccanici (meccanismi, trasmissioni, veicoli). - Componenti e sistemi di trasmissione meccanica (44 ore) : giunti, trasmissioni mediante flessibili, trasmissioni ad ingranaggi, trasmissioni a vite-madrevite, rotismi ordinari ed epicicloidali, freni ad attrito, frizioni, camme e punterie, supporti a rotolamento, a strisciamento, lubrificati. - Fenomeni dinamici nelle macchine (8 ore) : accoppiamento di motore e utilizzatore diretto, tramite riduttore di velocità, tramite frizione; analisi dei transitori, macchine a regime periodico. - Vibrazioni meccaniche (12 ore) : vibrazioni libere e forzate di sistemi lineari a un grado di libertà, trasmissibilità, strumenti per la misura delle vibrazioni.

Sono svolte circa 100 ore in aula, opportunamente suddivise tra 60 ore di lezione su argomenti teorici ed esempi e 40 ore di soluzione di esercizi. Sono disponibili, nella pagina web dell'insegnamento, le videoregistrazioni dell’attività in aula effettuate in corsi paralleli o in anni precedenti. Gli studenti devono inoltre svolgere una breve esercitazione in un laboratorio didattico sperimentale. Di tale attività è richiesta la stesura di una relazione scritta, che deve essere caricata online al termine dell’esercitazione.

- C. Ferraresi, T. Raparelli: "Meccanica applicata”, CLUT Testi di complemento: - G. Jacazio, B. Piombo: "Meccanica applicata alle macchine", voll. I e II, Levrotto & Bella. - M. Callegari, P. Fanghella, F. Pellicano: "Meccanica applicata alle macchine", CittàStudi Edizioni - J. L. Meriam, L. G. Kraige: “Engineering Mechanics-Dynamics”, Wiley - N. P. Belfiore, A. Di Benedetto, E. Pennestrì: "Fondamenti di meccanica applicata alle macchine", Casa Editrice Ambrosiana

Slides; Libro di testo; Esercizi; Esercizi risolti; Video lezioni tratte da anni precedenti; Materiale multimediale ; Strumenti di simulazione;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula);

Exam: Written test;

... L’esame è volto ad accertare le competenze di cui sopra (cfr Risultati dell’apprendimento attesi), l'apprendimento degli argomenti elencati nel programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare le metodologie fornite per la soluzione di problemi. L'esame, infatti, comprende problemi di calcolo che richiedono la scelta e l'applicazione dello strumento matematico più adeguato per la sua risoluzione, ma anche quesiti di tipo teorico, che richiedono la capacità, da parte dello studente, di costruire un concatenamento logico per la descrizione del funzionamento di un determinato dispositivo o sistema meccanico visto a lezione. L’esame è svolto soltanto in forma scritta. La durata è solitamente di 2 ore. Durante l’esame è possibile utilizzare la calcolatrice, non è possibile consultare alcun materiale di supporto (testi, dispense, appunti, formulari o altro). L’elaborato deve essere svolto sui fogli contrassegnati distribuiti per l’occasione; non è ammesso l’uso di altri fogli. Normalmente è richiesta la risoluzione di tre problemi, simili agli esercizi svolti nelle lezioni e nelle esercitazioni, che possono riguardare tutti gli argomenti. Inoltre è richiesta la descrizione in forma aperta di un argomento spiegato a lezione. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. Il punteggio assegnato alle singole domande è proporzionato alla difficoltà delle stesse; la votazione massima è di 30/30. Particolare riguardo è rivolto alla chiarezza notazionale e logica delle risposte fornite dallo studente, che permette di ottenere la lode. L’esito della prova sarà comunicato agli studenti tramite un avviso sul portale della didattica. Gli studenti potranno visionare il compito e la relativa valutazione durante un incontro generale la cui data sarà comunicata tramite avviso sul portale della didattica in concomitanza con la pubblicazione dei risultati della prova scritta.

Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.