INGEGNERIA DEI SISTEMI AEROSPAZIALI

Conoscenza e capacità di comprensione Il corso fornisce la conoscenza dei principi dell’Analisi Matematica (calcolo differenziale e integrale) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite alla risoluzione di problemi ed esercizi. Autonomia di giudizio Lo studente è in grado di analizzare criticamente la correttezza delle dimostrazioni matematiche e di una sequenza di calcoli matematici Abilità comunicative Saper utilizzare i simboli e il linguaggio dell’analisi matematica. Capacità di apprendimento Lo studente utilizza le conoscenze e le competenze acquisite per affrontare lo studio delle discipline dell’ingegneria.

Conoscenza e capacità di comprensione: 1. Conoscere e comprendere i principali concetti, definizioni e risultati dell’analisi matematica in una e più variabili reali. 2. Comprendere gli strumenti fondamentali del calcolo differenziale e integrale e il loro significato matematico. 3. Conoscere le principali tecniche di studio qualitativo delle funzioni e delle equazioni differenziali elementari. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: 1. Applicare in modo corretto e consapevole gli strumenti del calcolo differenziale e integrale per la risoluzione di problemi matematici. 2. Risolvere esercizi e problemi relativi a funzioni di una o più variabili, integrali impropri, serie numeriche ed equazioni differenziali. 3. Formalizzare problemi matematici connessi alle discipline di base dell’ingegneria, interpretandone correttamente i risultati. Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: • Autonomia di giudizio (Descrittore di Dublino 4): Valutare la correttezza logica di un ragionamento matematico, di una dimostrazione e di una procedura di calcolo, individuando eventuali errori concettuali o formali. • Abilità comunicative (Descrittore di Dublino 4): Esporre in modo chiaro e rigoroso concetti matematici, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato e una notazione corretta. • Capacità di apprendimento (Descrittore di Dublino 5): Sviluppare la capacità di apprendere autonomamente nuovi contenuti matematici, riconoscendo analogie e connessioni tra argomenti diversi e trasferendo le conoscenze acquisite a contesti non esplicitamente trattati durante il corso. L’insegnamento di Analisi Matematica è coerente con gli obiettivi formativi del Corso di Studio (Quadro A4.a della SUA-CdS) e contribuisce al conseguimento dei risultati di apprendimento dell’area delle discipline di base (Quadro A4.b.2), fornendo allo studente i metodi fondamentali della matematica e le competenze necessarie alla modellazione e alla risoluzione di problemi ingegneristici.

Modulo 1 (6 CFU) Numeri reali (0.5 CFU) Numeri complessi (0,5 CFU) Funzioni reali (0,5 CFU) Limiti di funzioni (1 CFU) Funzioni continue (0,5 CFU) Calcolo differenziale (2 CFU) Calcolo integrale (1 CFU) Modulo 2 (6 CFU) Integrali impropri e serie numeriche (1 CFU) Equazioni differenziali (1.5 CFU) Funzioni di più variabili reali (0.5 CFU) Calcolo differenziale per funzioni di più variabili (2.5 CFU) Integrali multipli (0.5 CFU).

I MODULO (60 ORE-6 CFU) 1. Numeri reali (5 ORE-O,5 CFU) 2. Numeri complessi (5 ORE-0,5 CFU) 3. Funzioni reali (5 ORE-O,5 CFU) 4. Limiti di funzioni reali (10 ORE-I CFU) 5. Funzioni continue (5 ORE-O,5 CFU) 6. Calcolo differenziale (20 ORE-2 CFU) 7. Calcolo integrale (10 ORE-I CFU) II MODULO (60 ORE-6 CFU) 8. Integrali impropri e serie numeriche (10 ORE-I CFU) 9. Equazioni differenziali (15 ORE-l,5 CFU) 10. Funzioni reali di più variabili reali (5 ORE-0,5 CF U) 11. Calcolo differenziale per funzioni di più variabili reali. Curve regolari e campi vettoriali (25 ORE-2,5 CFU). 12. Integrali doppi (5 0RE-O,5 CFU)

Aritmetica e algebra elementare ☐ Utile ☐ Importante x Indispensabile Funzioni elementari ☐ Utile ☐ Importante x Indispensabile Capacità di risolvere equazioni e disequazioni ☐ Utile ☐ Importante x Indispensabile

Conoscenza dei contenuti previsti nel sillabo del TOLC-I di CISIA per le sezioni “Matematica” e “Logica e comprensione verbale”. Aritmetica e algebra elementari. Funzioni elementari. Capacità di risolvere equazioni e disequazioni algebriche e trascendenti.

Lezioni ed esercitazioni in aula.

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni tradizionali con l'ausilio di Lavagna Interattiva Multimediale (LIM) alle quali si affianca un’attività di tutoring degli studenti. Detta attività prevede l’ausilio di software specifico per la manipolazione degli oggetti matematici come Geogebra e Wolfram Mathematica.

La verifica dell’apprendimento sarà stabilita tramite una prova scritta comprendente esercizi numerici e domande di natura teorica. Lo studente può suddividere lo svolgimento della prova scritta in due prove parziali relative alla prima e alla seconda parte del programma. Il superamento della prova parziale della prima parte del programma deve precedere il superamento della prova parziale della seconda parte del programma. È possibile svolgere un colloquio orale per definire l’esito dell’esame. Valutazione: sufficiente conoscenza delle tecniche principali: voto 18-21; buona conoscenza delle tecniche principali e buona comprensione e presentazione degli argomenti teorici: voto 22-26; ottima risoluzione degli esercizi e padronanza della teoria: voto 27-30L. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

La verifica dell’apprendimento riguarda tutti gli argomenti del programma e richiede di dimostrare la conoscenza degli argomenti del programma (primo indicatore di Dublino) e la capacità applicare gli strumenti e le tecniche trattati nel corso (secondo e terzo indicatore di Dublino), dimostrando padronanza del lessico e della terminologia tecnica (quarto indicatore di Dublino). Essa consta di una prova unica, da svolgersi di norma per iscritto della durata di 3 ore, tesa a verificare sia l’apprendimento dei concetti teorici (esercizi n. 4 e 8) sia le capacità di applicazione delle conoscenze acquisite (esercizi 1,2,3,5,6,7). Esercizio l: Numeri reali e/o complessi (3 punti) Esercizio 2: Limiti e calcolo differenziale per funzioni di una variabile (5 punti) Esercizio 3: Calcolo integrale per funzioni di una variabile (3 punti) Esercizio 4: Quesito teorico sulle tematiche del I modulo (4 punti) Esercizio 5: Integrali impropri e/o serie numeriche e/o integrali multipli (3 punti) Esercizio 6: Calcolo differenziale per funzioni di piu' variabili (4 punti) Esercizio 7: Equazioni Differenziali (4 punti) Esercizio 8: Quesito teorico sulle tematiche del II modulo (4 punti) Il risultato della valutazione è espresso da una valutazione in trentesimi. Il voto minimo per il superamento dell’esame (18/30) sarà assegnato per un livello e qualità sufficienti di conoscenza dei requisiti minimi. Gli studenti raggiungeranno il voto massimo (30/30) nel caso in cui dimostrino un livello eccellente di conoscenze sugli argomenti del programma, insieme con elevate capacità di applicare conoscenze e competenze acquisite. Saranno meritevoli di lode qualora siano in grado di applicare le conoscenze e le competenze acquisite anche in contesti diversi da quelli proposti a lezione (quinto indicatore di Dublino).

P. Marcellini, C Sbordone: Elementi di Analisi Matematica uno, Liguori Ed. Napoli. N. Fusco, P. Marcellini, C. Sbordone: Elementi di Analisi Matematica due, Liguori Ed. Napoli. P. Marcellini, C. Sbordone: Esercitazioni di Matematica Voll. 1,2, Liguori Ed. Napoli. ULTERIORI TESTI SUGGERITI: M. Bramanti, C.D. Pagani, F. Salsa: Analisi Matematica 1, Zanichelli Ed. Bologna. M. Bramanti, C.D. Pagani, F. Salsa: Analisi Matematica 2, Zanichelli Ed. Bologna. Materiale didattico fornito dal docente. / Teaching materials provided by the instructor.

1. P. MARCELLINI, C. SBORDONE, Elementi di Analisi Matematica 1, Liguori editore, Napoli, 2002. 2. N. FUSCO, P. MARCELLINI, C. SBORDONE, Elementi di Analisi Matematica 2, Liguori editore, Napoli, 2002. 3. M. BRAMANTI, C. D. PAGANI, S. SALSA, Analisi Matematica 1, Zanichelli, 2009, Bologna. 4. M. BRAMANTI, C. D. PAGANI, S. SALSA, Analisi Matematica 2, Zanichelli, 2009, Bologna. 5. P. MARCELLINI, C. SBORDONE, Esercitazioni di matematica, Vol. 1 e Vol. 2, Liguori editore, Napoli. 6. M. BRAMANTI, Esercitazioni di Analisi Matematica 1, Esculapio, 2011. 7. R. A. ADAMS, Calcolo Differenziale 1, Casa Editrice Ambrosiana, 2014, Milano. 8. R. A. ADAMS, Calcolo Differenziale 2, Casa Editrice Ambrosiana, 2014, Milano. 9. E. ACERBI, G. BUTTAZZO, Analisi matematica ABC:1, Pitagora, Bologna, 2003. 10. E. ACERBI, G. BUTTAZZO, Secondo corso di analisi matematica, Pitagora, Bologna, 2016. Esercizi proposti svolti e da svolgere.

Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze fondamentali di chimica generale necessarie per comprendere la struttura, le proprietà e le trasformazioni della materia, con particolare attenzione alle applicazioni di interesse ingegneristico. DD1 – Conoscenza e capacità di comprensione Lo studente acquisirà conoscenze fondamentali relative alla struttura atomica della materia, alla configurazione elettronica degli elementi, alle proprietà periodiche, ai principali tipi di legame chimico, alla struttura molecolare, alla stechiometria, agli stati della materia, alle soluzioni, alla termochimica, all’equilibrio chimico, agli equilibri acido-base e alle reazioni di ossidoriduzione. Sarà inoltre in grado di comprendere le relazioni tra la struttura microscopica, le proprietà macroscopiche e il comportamento chimico dei sistemi. DD2 – Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di applicare i principi fondamentali della chimica generale alla risoluzione qualitativa e quantitativa di problemi. In particolare, saprà utilizzare correttamente i concetti di mole, massa molare e stechiometria, interpretare semplici sistemi termochimici e di equilibrio, effettuare calcoli relativi al pH e riconoscere e bilanciare reazioni di ossidoriduzione. Sarà inoltre in grado di collegare i concetti chimici fondamentali a materiali, processi energetici, fenomeni di corrosione e sistemi di interesse ingegneristico. DD3 – Autonomia di giudizio Lo studente sarà in grado di analizzare criticamente semplici problemi chimici, individuare le grandezze rilevanti, valutare la coerenza dei risultati ottenuti e scegliere il modello o il procedimento più appropriato per la loro interpretazione. Sarà inoltre in grado di riconoscere i limiti delle principali approssimazioni e dei modelli utilizzati nella descrizione dei sistemi chimici. DD4 – Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di utilizzare correttamente il linguaggio, la terminologia e la simbologia della chimica, descrivere in modo chiaro e rigoroso i fenomeni studiati e illustrare i passaggi logici e quantitativi utilizzati nella risoluzione di un problema. DD5 – Capacità di apprendimento Lo studente acquisirà gli strumenti concettuali e metodologici necessari per approfondire autonomamente gli argomenti trattati e per utilizzare le conoscenze chimiche di base in successivi insegnamenti e in differenti contesti dell’ingegneria.

Struttura della materia e struttura atomica. Natura atomica della materia; elementi, composti e ioni; particelle subatomiche; numero atomico, numero di massa e isotopi; massa atomica e mole. Modelli atomici e introduzione ai principi della meccanica quantistica; numeri quantici e orbitali atomici; configurazioni elettroniche; principi di Aufbau, Pauli e Hund. Tavola periodica e proprietà periodiche. Organizzazione della tavola periodica e relazione con la configurazione elettronica; schermaggio e carica nucleare efficace; raggio atomico e ionico; energia di ionizzazione; affinità elettronica; elettronegatività e loro relazione con la reattività chimica. Legame chimico e struttura della materia. Aspetti energetici della formazione del legame; legame ionico, covalente e metallico; energia reticolare e proprietà dei solidi ionici; strutture di Lewis, regola dell’ottetto, carica formale e risonanza; polarità dei legami e delle molecole; teoria VSEPR e geometria molecolare; cenni ai modelli di legame di valenza e degli orbitali molecolari. Relazione tra natura del legame, struttura microscopica e proprietà macroscopiche dei materiali. Chimica quantitativa e stechiometria. Mole e massa molare; composizione percentuale; determinazione della formula minima e molecolare; bilanciamento delle equazioni chimiche; rapporti stechiometrici; reagente limitante; resa teorica e resa percentuale; applicazione dei calcoli stechiometrici a sistemi di interesse chimico e ingegneristico. Stati della materia e soluzioni. Proprietà dei gas e legge dei gas ideali; principali trasformazioni dei gas; cenni alle proprietà di liquidi e solidi. Soluzioni, processi di dissoluzione e principali modalità di espressione della concentrazione. Termochimica ed energetica delle trasformazioni. Sistema e ambiente; processi esotermici ed endotermici; entalpia di reazione; legge di Hess; entalpie standard di formazione e semplici calcoli energetici. Equilibrio chimico. Natura dinamica dell’equilibrio; quoziente di reazione \(Q\) e costante di equilibrio \(K\); interpretazione e calcolo di semplici sistemi all’equilibrio; principio di Le Châtelier; effetto delle variazioni di concentrazione, pressione e temperatura. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura ed equazione di van ’t Hoff, con applicazioni quantitative elementari. Equilibri acido-base. Acidi e basi secondo i principali modelli; equilibrio di dissociazione; \(K_a\), \(K_b\) e prodotto ionico dell’acqua; scala del pH; calcolo del pH di sistemi semplici. Gli equilibri acido-base saranno trattati come applicazione dei principi generali dell’equilibrio chimico. Reazioni di ossidoriduzione ed elementi di elettrochimica. Numero di ossidazione; identificazione dell’ossidante e del riducente; bilanciamento delle reazioni redox; principi fondamentali dei processi elettrochimici e collegamenti alla corrosione, alla conversione e all’accumulo dell’energia. Gli argomenti saranno accompagnati da esercitazioni numeriche, esempi guidati e applicazioni a materiali, processi energetici, sistemi elettrochimici e problematiche di interesse ingegneristico.

Sono richieste conoscenze di base di matematica e fisica proprie della scuola secondaria superiore, con particolare riferimento all’algebra elementare, alla manipolazione di semplici equazioni, alle proporzioni, alle potenze e alla notazione scientifica. Non sono richieste conoscenze pregresse specifiche di chimica. I concetti fondamentali necessari allo svolgimento del corso saranno introdotti e sviluppati durante le lezioni. È richiesta la capacità di interpretare semplici relazioni quantitative, utilizzare correttamente le unità di misura e svolgere calcoli numerici elementari.

L’insegnamento sarà erogato mediante lezioni frontali ed esercitazioni guidate, integrate da esempi applicativi e attività di problem solving. Le lezioni saranno dedicate all’introduzione e alla discussione dei principi fondamentali della chimica generale, con particolare attenzione al collegamento tra struttura microscopica della materia, proprietà macroscopiche e applicazioni di interesse ingegneristico. Le esercitazioni saranno finalizzate all’applicazione quantitativa dei concetti trattati e comprenderanno problemi di stechiometria, termochimica, gas, soluzioni, equilibrio chimico, sistemi acido-base e reazioni di ossidoriduzione. Durante il corso saranno proposti esempi guidati, domande di verifica e momenti di riepilogo finalizzati a favorire la comprensione progressiva degli argomenti e lo sviluppo di un metodo autonomo di risoluzione dei problemi. Il materiale didattico di supporto, comprendente slide, esercizi e ulteriore materiale utile allo studio, sarà reso disponibile attraverso la piattaforma digitale utilizzata per il corso.

La verifica dell'apprendimento è finalizzata ad accertare l'acquisizione delle conoscenze fondamentali della chimica generale, la capacità di applicarle alla risoluzione quantitativa di problemi e la capacità di utilizzare correttamente il linguaggio e la simbologia chimica. Durante lo svolgimento del corso sono previste due prove in itinere, relative a parti successive del programma. Le prove potranno comprendere esercizi numerici, quesiti teorico-concettuali e problemi finalizzati a verificare sia la conoscenza dei principi fondamentali sia la capacità di applicarli e di interpretare criticamente i risultati ottenuti. L'esito delle prove in itinere concorrerà alla determinazione della valutazione finale secondo i seguenti criteri: a) qualora entrambe le prove riportino una votazione non inferiore a 18/30, lo studente potrà accettare come voto finale la media aritmetica delle due valutazioni, con conseguente verbalizzazione senza ulteriori prove; b) qualora entrambe le prove riportino una votazione non inferiore a 15/30, ma almeno una sia inferiore a 18/30, lo studente dovrà sostenere un colloquio orale integrativo, finalizzato alla verifica del raggiungimento degli obiettivi formativi e all'approfondimento degli argomenti sui quali siano emerse eventuali carenze; c) in caso di votazione inferiore a 15/30 in almeno una delle due prove, mancata partecipazione a una delle prove o mancato completamento del percorso delle prove in itinere, lo studente dovrà sostenere una prova scritta sull'intero programma del corso. Per la prova scritta sull'intero programma saranno applicati i medesimi criteri generali: una votazione non inferiore a 18/30 consentirà la verbalizzazione del voto; una votazione compresa tra 15/30 e 17/30 richiederà un colloquio orale integrativo; una votazione inferiore a 15/30 sarà considerata insufficiente. Le prove scritte saranno svolte individualmente e potranno essere articolate in tracce equivalenti, anche con dati numerici differenziati. Nella valutazione saranno considerati il corretto svolgimento del procedimento, la motivazione dei passaggi, l'uso appropriato delle unità di misura e della simbologia chimica, la correttezza del risultato e la capacità di interpretarlo. Durante le prove non sarà consentito l'utilizzo di dispositivi elettronici o di strumenti di supporto non espressamente autorizzati dal docente. Il voto finale, espresso in trentesimi, terrà conto del livello di conoscenza degli argomenti, della capacità di applicare i principi della chimica generale alla risoluzione di problemi, della correttezza metodologica e della chiarezza espositiva.

D. W. Oxtoby, H. P. Gillis, L. J. Butler, Chimica Moderna, EdiSES. C. F. Nobile, P. Mastrorilli, La chimica di base con esercizi, CEA – Zanichelli. Materiale didattico fornito dal docente: slide delle lezioni, esercizi, materiale di approfondimento e ulteriori risorse rese disponibili attraverso la piattaforma digitale del corso.

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Capacità di riconoscere i fenomeni economici e le peculiarità organizzative delle imprese. Conoscenza dei principi di funzionamento dei sistemi economici e delle determinanti di domanda e offerta. Capacità di interpretare i documenti di contabilità generale delle imprese e i principali risultati di gestione. Comprensione a livello basilare del lessico e dei fenomeni macroeconomici e delle caratteristiche dei sistemi economici. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Capacità di caratterizzare un bene in termini di domanda e offerta e prevedere gli effetti economici delle decisioni aziendali su prezzo, quantità, processi produttivi adottati. Capacità di prevedere, i principali effetti delle decisioni aziendali sul bilancio delle imprese. Abilità nel valutare la profittabilità di un bene e di confrontare diverse alternative decisionali ULTERIORI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Autonomia di giudizio: capacità di comparare diverse soluzioni gestionali e organizzative e stabilire la più indicata. Abilità comunicative: acquisizione e impiego del lessico dell’economia e dell’organizzazione aziendale. Capacità di apprendimento: abilità ad impiegare nello studio fonti diversificate (libri di testo, linee-guida, riferimenti normativi) e a riconoscerne l’attendibilità e l’autorevolezza.

INTRODUZIONE ALL’ECONOMIA (1,1 CFU) Concetti di base; domanda e offerta; equilibrio di mercato e fallimenti del mercato. MICROECONOMIA (1,4 CFU) Teoria dell’utilità ed equilibrio del consumatore; teoria della produzione; principali strutture di mercato. MACROECONOMIA (0,5 CFU) Concetti fondamentali; obiettivi e strumenti di politica macroeconomica; il prodotto interno lordo e i suoi limiti; ciclo economico; disoccupazione; inflazione. TEORIA D’IMPRESA (0,6 CFU) Definizioni e classificazioni; forme giuridiche; strutture organizzative. CONTABILITÀ GENERALE (1,9 CFU) Finalità e principi di redazione del bilancio d’esercizio; documenti di bilancio; riclassificazione e analisi di bilancio. STRUMENTI PER LE DECISIONI AZIENDALI (0,5 CFU) Contabilità industriale (classificazione dei costi, cenni di analisi costi-volumi-risultati); cenni all’analisi degli investimenti

Conoscenze di base di algebra, geometria e analisi matematica (trigonometria, equazioni algebriche, studi di funzione, rudimenti di calcolo differenziale e integrale)

Lezioni frontali e esercitazioni

La verifica dell’apprendimento riguarda tutti gli argomenti del programma e richiede di dimostrare la capacità applicare gli strumenti e le tecniche trattati nel corso. Essa consta di una prova unica, da svolgersi di norma per iscritto. L’apprendimento dei concetti teorici è verificato mediante quesiti. Inoltre, per gli argomenti del programma di natura quantitativa è richiesta la risoluzione di esercizi numerici. Requisiti minimi per il superamento dell’esame sono la capacità di impostare e risolvere semplici esercizi, la conoscenza di base del funzionamento dei sistemi economici, dell’organizzazione d’impresa e degli strumenti elementari di gestione.

Costantino N., Pellegrino R., Scozzi B., 2019, Economia e organizzazione aziendale - Teoria, metodo e esercitazioni. Hoepli Editore, Milano. ISBN 9788820390280 P.A. Samuelson, W.D. Nordhaus, C.A. Bollino (2014). Economia (XX edizione), McGraw-Hill. ISBN: 978-88-3866729-9 G. Lombardi Stocchetti (2018). Valutazioni di bilancio (IV edizione). Pearson. ISBN: 978-88-9190481-2 R.L. Daft (2017). Organizzazione aziendale (VI edizione). Maggioli editore. ISBN: 978-88-9162119-1 Lucidi delle lezioni, dispense, esercizi svolti e ulteriore materiale didattico a cura del docente.

Il corso di Fisica Generale si propone di introdurre il metodo sperimentale e far acquisire agli studenti i concetti fondamentali della Fisica Classica, fornendo loro i principi, le metodologie attraverso il problem-solving e le conoscenze fisiche di base propedeutiche agli insegnamenti degli anni successivi. Conoscenza e capacità di comprensione Il corso si propone di introdurre il metodo sperimentale e far acquisire agli studenti i concetti fondamentali della Fisica Classica, fornendo loro i principi e le conoscenze fisiche di base propedeutiche agli insegnamenti degli anni successivi. In particolare al termine del corso saranno acquisiti i concetti di forza, lavoro ed energia, di campi di interazioni fondamentali e la corretta metodologia del problem-solving. Capacità di applicare conoscenza e comprensione La capacità di applicare le conoscenze apprese nel corso e la loro comprensione saranno accertate mediante prove scritte prevalentemente con esercizi numerici e quesiti di carattere teorico.

Cinematica (15ore, 1.5CFU): la misura in fisica, grandezze scalari e vettoriali, cinematica del punto materiale. Dinamica del punto materiale (15 ore, 1.5CFU): interazioni fondamentali, principio di inerzia e introduzione al concetto di forza. Leggi di Newton. Lavoro ed Energia cinetica, forze conservative Dinamica dei sistemi di punti materiali (10 ore, 1.0CFU): Forze esterne ed interne. Centro di massa. Equazioni cardinali del moto. Dinamica del corpo rigido (10 ore, 1.0CFU): Moto di un corpo rigido. Corpo rigido in rotazione attorno ad un asse fisso, moto di puro rotolamento. Equilibrio statico del corpo rigido. Urti, Oscillazioni, Forze centrali (10 ore, 1.0CFU): Forze impulsive. Urti in sistemi isolati/non isolati. Urti elastici e anelastici. Urti tra punti materiali e corpi rigidi liberi/vincolati. Oscillazioni: Equazione differenziale dell’oscillatore armonico e sue proprietà. Campi di forze centrali. Moto di un corpo soggetto alla forza gravitazionale. Forza elettrostatica e campo elettrico (15 ore, 1.5 CFU): Forza di Coulomb. Campo elettrostatico. Campo di sistemi di cariche puntiformi o distribuzioni continue. Lavoro della forza elettrica e potenziale elettrostatico. Il campo come gradiente del potenziale. Legge di Gauss. Teorema di Gauss in forma integrale. Conduttori e Dielettrici (20 ore, 2.0 CFU): Corpi conduttori in equilibrio elettrostatico. Condensatori in serie e parallelo. Dielettrici. Equazioni dell’elettrostatica in presenza di dielettrici. Corrente elettrica, legge di Ohm e concetto di resistenza elettrica. Potenza elettrica ed effetto Joule. Modello classico della conduzione elettrica. Sistemi di resistori in serie e parallelo. Magnetostatica (15 ore, 1.5 CFU): Interazione magnetica e campo magnetico. Forza magnetica su una carica in moto e su un conduttori percorsi da corrente. Campo magnetico prodotto da una corrente. Legge di Ampère. Campi elettrici e magnetici variabili nel tempo (10 ore, 1.0 CFU): Legge di Faraday e induzione elettromagnetica. Origine del campo magnetico e della fem indotta. Applicazioni della legge di Faraday. Autoinduzione. Mutua Induzione. Legge di Ampère- Maxwell. Equazioni di Maxwell (cenni).

Nozioni di base di calcolo differenziale ed integrale

Lezioni su lavagna tradizionale o su LIM se disponibile o in formato elettronico. Eventuali appunti in formato elettronico (.pdf) scritti dal docente relativi ad argomenti di cui risulta necessario un approfondimento.

Prova scritta comprendente esercizi numerici e domande di natura teorica. Il docente si riserva la possibilità di effettuare un eventuale colloquio individuale per definire l'esito dell'esame. Lo studente può suddividere lo svolgimento della prova scritta in due prove parziali relative al programma del modulo 1 e del modulo2. Il superamento della prima prova parziale deve precedere il superamento della seconda prova. Gli argomenti della prova scritta (esercizi e domande di natura teorica) sono volti a determinare il superamento dei requisiti minimi di apprendimento legati a questi argomenti: cinematica, dinamica del punto materiale e dinamica del corpo rigido per il modulo 1, campo elettrostatico e suo flusso, potenziale elettrico, conduttori e campo magnetico per il modulo 2.

1. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci - “Elementi di Fisica - Vol. I”, EdiSES – Napoli 2. P. Mazzoldi, M. Nigro, C. Voci - “Elementi di Fisica - Vol. II”, EdiSES – Napoli

Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di: conoscere i fondamenti dell'algebra lineare e della geometria analitica necessari alla modellazione dei fenomeni ingegneristici; comprendere i principali concetti di spazio vettoriale, applicazione lineare, determinante, autovalori e autovettori; conoscere i metodi di risoluzione di sistemi lineari e le proprietà delle matrici, inclusa la fattorizzazione LU; comprendere i fondamenti della geometria analitica di rette e piani nello spazio. Lo studente sarà inoltre in grado di applicare modelli matematici e metodi numerici all'analisi di problemi ingegneristici, risolvendo sistemi di equazioni lineari, calcolando determinanti, trovando autovalori e autovettori di una matrice, diagonalizzando matrici e risolvendo problemi di geometria analitica nello spazio (rette, piani, distanze, angoli), interpretando correttamente i risultati ottenuti. Sarà infine in grado di valutare la correttezza logica dei procedimenti algebrici e la coerenza dei risultati, scegliere il metodo risolutivo più adeguato in base alla struttura del problema, esporre con linguaggio formale appropriato i concetti fondamentali dell'algebra lineare e della geometria utilizzando correttamente la notazione matriciale, vettoriale e geometrica, e proseguire con autonomia in percorsi di studio avanzati, utilizzando le conoscenze acquisite come prerequisito per i successivi corsi dell'area ingegneristica e aerospaziale.

Argomento 0 – Lezione introduttiva (2 ore). Presentazione del corso, degli strumenti di studio e della modalità di esame. Richiami di nozioni elementari. Argomento 1 – Spazi Vettoriali (8 ore – 0,8 CFU). Definizione e assiomi di spazio vettoriale reale e complesso. Sottospazi vettoriali, insiemi di generatori, indipendenza lineare. Basi e dimensione. Somma diretta e formula di Grassmann. Argomento 2 – Matrici e Sistemi Lineari (12 ore – 1,2 CFU). Operazioni matriciali. Sistemi lineari in forma matriciale. Algoritmo di Gauss, rango, teoremi di Cramer e Rouché-Capelli. Matrici invertibili e algoritmo di Gauss-Jordan. Fattorizzazione LU. Argomento 3 – Applicazioni Lineari (8 ore – 0,8 CFU). Definizione e proprietà. Nucleo, immagine, teorema di nullità più rango. Matrice associata e teorema di rappresentazione. Cambiamento di base e matrici simili. Argomento 4 – Determinante (6 ore – 0,6 CFU). Definizione e proprietà. Determinante e mosse di Gauss. Formula esplicita. Sviluppi di Laplace. Teorema di Binet. Determinante e rango. Argomento 5 – Autovalori e Autovettori (10 ore – 1 CFU). Polinomio caratteristico. Autospazi, molteplicità algebrica e geometrica. Criterio di diagonalizzabilità. Diagonalizzazione di matrici. Cenni alla forma canonica di Jordan. Argomento 6 – Vettori nello Spazio (8 ore – 0,8 CFU). Richiami di geometria euclidea. Vettori liberi e applicati. Sistemi di riferimento. Prodotto scalare, vettoriale e misto; significati geometrici e applicazioni. Argomento 7 – Rette e Piani nello Spazio (6 ore – 0,6 CFU). Equazioni di rette e piani in forma parametrica e cartesiana. Posizioni reciproche. Distanze e angoli. Equazione di una sfera.

Aritmetica e algebra elementare; equazioni e sistemi di equazioni; geometria elementare del piano e dello spazio; contenuti matematici previsti dal sillabo TOLC-I (indispensabile). Elementi di logica matematica e capacità di formalizzazione e ragionamento astratto (importante). Familiarità con i fondamentali della trigonometria elementare (utile).

L'insegnamento prevede: lezioni frontali; esercitazioni guidate in aula; attività di tutoring; utilizzo facoltativo di strumenti di calcolo simbolico (MATLAB/Python) per la verifica dei risultati. L'approccio didattico è concepito per sviluppare progressivamente sia la comprensione teorica che le capacità di risoluzione dei problemi, attraverso un'interazione continua tra concetti matematici formali ed esercizi applicativi. Al fine di assicurare una maggiore omogeneizzazione della qualità dell'erogazione didattica a livello di Ateneo che meglio contemperi e armonizzi la normativa relativa all'assolvimento degli obblighi didattici del personale docente e ricercatore (Legge 230/2005 e ss.mm.ii., Legge 240/2010; regolamenti interni), si prevede, per ogni CFU, l'erogazione di 10 ore accademiche complessive di didattica (D) così strutturate: 500 minuti di Didattica Erogata in Presenza (DE-P), articolati in 10 moduli da 50 minuti, in lezioni da 2 e 3 moduli, in 12 settimane; 100 minuti complessivi di Didattica Erogata a Distanza (DE-D) (p.es. lezioni ed esercitazioni videoregistrate) e/o Didattica Interattiva (DI) e/o altre forme didattiche (esercitazioni in laboratorio/sito; visite guidate; attività didattica di tipo teorico/pratico extra-aula, anche con utilizzo di piattaforme digitali), erogate in 12 settimane. Carico di lavoro: CFU 6; ore complessive 150; ore di didattica erogata 60 (di cui, secondo lo schema sopra, circa 50 ore in presenza e circa 10 ore a distanza/interattive, entro il limite massimo di 20 ore digitali previsto dal D.M. 1835/2024); ore di attività esercitative 24, comprese nelle 60 ore di didattica erogata; ore di studio individuale 90. La frequenza è fortemente consigliata.

La verifica dell'apprendimento si basa su una prova scritta della durata di 2 ore, composta da esercizi applicativi e quesiti teorici. La prova scritta consente di accertare la conoscenza dei contenuti teorici, la capacità di applicare gli strumenti matematici, la correttezza del ragionamento e la padronanza del linguaggio matematico. La prova scritta deve risultare sufficiente per accedere alla prova orale, che verte sulla discussione della prova scritta, su domande teoriche (definizioni, teoremi, dimostrazioni) e sull'eventuale risoluzione di ulteriori esercizi proposti dal docente. Fasce di valutazione: 18–21/30 conoscenza dei contenuti fondamentali e capacità di applicare i principali strumenti matematici a problemi standard; 22–25/30 buona comprensione teorica e corretta applicazione delle metodologie trattate; 26–29/30 ottima padronanza dei contenuti e capacità di risolvere problemi anche di maggiore complessità; 30–30 e lode padronanza completa degli argomenti, eccellente capacità di ragionamento matematico e trasferimento delle conoscenze a contesti nuovi. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa vigente.

E. Schlesinger, Algebra lineare e geometria, Zanichelli, terza edizione, 2026 (ISBN 978-88-08-39919-9). [Testo adottato] S. Lang, Linear Algebra, Springer, 3rd ed., 1987. [Testo di approfondimento in inglese] G. Strang, Introduction to Linear Algebra, Wellesley-Cambridge Press, 5th ed., 2016. [Testo alternativo con approccio applicativo] M. Abate, Algebra Lineare, McGraw-Hill, 2a ed. [Testo alternativo in italiano] E. Schlesinger, Algebra lineare e geometria – Esercizi svolti, Zanichelli. [Raccolta di esercizi]

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Conoscenza degli algoritmi e della programmazione in C Conoscenza dei sistemi di rappresentazione dell’informazione nei sistemi di calcolo digitale Conoscenza dei principali elementi dell’architettura di un calcolatore Capacità di sviluppare in autonomia un algoritmo Capacità di comprendere il funzionamento di un calcolatore Capacità di comprendere gli strumenti di progettazione di un software ULTERIORI RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Autonomia di giudizio: Capacità di comprendere metodologie e strumenti usati in un sistema informativo Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico-scientifico. Capacità di apprendimento: Capacità analisi di un problema algoritmo e relativa implementazione

MODULO (60 ORE-6 CFU) 1. L’informazione e la sua codifica (1,5 CFU/15 ORE) Informatica ed Informazione; Codifica binaria. I codici; La codifica ASCII; Sistemi di numerazione Decimale, Binario, Esadecimale e relative conversioni di base; Numeri negativi (bit del segno; complemento ad 1; complemento a 2); Virgola fissa; Virgola mobile. Algebra Booleana, operatori booleani, tabelle di verità, funzioni booleane, forme canoniche. Circuiti combinatori, dalla funzione al circuito. Gestione delle immagini, risoluzione. 2. Architettura dei calcolatori (0,5 CFU/5 ORE): La macchina di Von Neumann; Architettura di un microprocessore, tipologie; RAM, ROM e sue varianti, i dispositivi della CPU (ALU, UC, registri), istruzioni macchina, le microistruzioni, istruzioni di lettura e scrittura su RAM. Dal problema alla sua risoluzione con istruzioni macchina. 3. Progettazione del software (1,2 CFU/12 ORE): Problem Solving; Algoritmi; Analisi top-down e bottom-up; Computabilità (cenni); Ciclo di vita del software; Documentazione del software. La programmazione strutturata; Teorema di Böhm- Jacopini; Esempi di progettazione di algoritmi; Diagrammi di flusso. Flowgorithm. 4. Linguaggi di programmazione: Il linguaggio C (1,3 CFU/13 ORE): Linguaggi di programmazione; Interpretazione e compilazione; Introduzione al C; Istruzioni di tipo If else, Switch, For; While; Do while; Esempi di progettazione e codifica di semplici algoritmi; Array e matrici con relative operazioni. Esercizi ed esercitazioni. 5. La programmazione modulare. Sottoprogrammi (0,8 CFU/8 ORE) Concetto di sottoprogramma; Gestione in C di funzioni e procedure; Progettazione e codifica in C di programmi modulari. Esercizi ed esercitazioni 6. Il Sistema Operativo (0,2 CFU/2 ORE) 7. Simulazioni di prove d'esame (0,5 CFU/5 ORE)

La didattica si svolge mediante lezioni frontali accompagnate da esercitazioni pratiche al laboratorio o su dispositivi personali, strutturate secondo approcci attivi. Durante le lezioni teoriche vengono introdotti i concetti base dell'informatica, e vengono via via descritti i costrutti di programmazione che sono poi oggetto di esercitazioni parzialmente guidate, con la supervisione dei docenti. Di tutti gli esercizi proposti viene poi fornita una possibile soluzione sul sito web del corso, allo scopo di supportare le attività di studio individuale. Alcune esercitazioni sono rivolte a simulare lo svolgimento dell'esame finale. Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni alle quali si affianca un’attività di tutoring degli studenti che possono chiedere supporto anche attraverso la classe virtuale a disposizione con Microsoft TEAMS.

La prova d’esame verte su: i) un progetto di programma modulare, formalizzato in un diagramma di flusso su (Punti n.3, n.5) (valutazione massima 8/30); ii) ii) la codifica in C del suddetto progetto (punti n.4, n.5) (valutazione massima 10/30); iii) iii) un quesito teorico/pratico (Punti n.2, n.4, n.5, n.6) (valutazione massima 2/30) ; iv) iv) quesiti tecnici e logico-matematici (Punti n.1, n.2) (valutazione massima 10/30). Essa consta di una prova unica, da svolgersi di norma per iscritto, tesa a verificare sia l’apprendimento dei concetti teorici sia le capacità di applicazione delle conoscenze acquisite. Il voto minimo per il superamento dell’esame (18/30) sarà assegnato per un livello e qualità sufficienti di conoscenza dei requisiti minimi. Gli studenti raggiungeranno il voto massimo (30/30) nel caso in cui dimostrino un livello eccellente di conoscenze sugli argomenti del programma, insieme con elevate capacità di applicare conoscenze e competenze acquisite. Saranno meritevoli di lode qualora siano in grado di applicare le conoscenze e le competenze acquisite anche in contesti diversi da quelli proposti a lezione.

1. Appunti e documentazione distribuita dal docente 2. INTRODUZIONE AI SISTEMI INFORMATICI 6/ED CON CONNECT Mc Graw Hill - 6ed 8838655022 · 9788838655029 di Donatella Sciuto, Giacomo Buonanno, Luca Mari

• Conoscenza e capacità di comprensione: Al termine del corso lo studente conosce e comprende i metodi di proiezione e le norme UNI-CEN-ISO/UNI-ISO per la documentazione tecnica di prodotto; riconosce criteri di rappresentazione, quotatura, tolleranze, rugosità ed elementi di macchine nei disegni tecnici. - Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente applica le conoscenze acquisite per rappresentare, a mano libera, su tavola e al CAD, parti e complessivi industriali secondo norma; individua organi meccanici in disegni di complessivo e interpreta informazioni geometriche e funzionali. - Autonomia di giudizio : Lo studente analizza disegni costruttivi, valuta la correttezza delle scelte rappresentative e determina in autonomia informazioni geometriche e funzionali utili alla comprensione di manufatti industriali. - Abilità comunicative: Lo studente comunica informazioni, idee, problemi e soluzioni mediante elaborati grafici tecnici chiari, conformi alla normativa e comprensibili a interlocutori specialisti e non specialisti. - Capacità di apprendimento: Lo studente utilizza le competenze di rappresentazione tecnica acquisite per proseguire lo studio di discipline ingegneristiche con un buon grado di autonomia.

Argomento 1 (5 ore di didattica erogata - 0,5 CFU) Storia ed evoluzione del disegno tecnico industriale; classificazione e tipi di disegni. Argomento 2 (7,5 ore di didattica erogata - 0,75 CFU) Metodi di proiezione per la rappresentazione tecnica. Argomento 3 (10 ore di didattica erogata - 1 CFU) Norme UNI per la documentazione tecnica di prodotto: formati, disposizione degli elementi grafici, riquadro delle iscrizioni, convenzioni delle linee, scale, scritture, viste, tagli, sezioni e quotatura. Argomento 4 (10 ore di didattica erogata - 1 CFU) Errori di lavorazione: rugosità, tolleranze dimensionali e tolleranze geometriche. Argomento 5 (17,5 ore di didattica erogata - 1,75 CFU) Funzionalità, impiego e rappresentazione realistica, convenzionale, semplificata e simbolica di elementi di macchine: filettature, giunti filettati, chiavette, linguette, scanalati, ruote di frizione, ruote dentate, cuscinetti di strisciamento e di rotolamento, tenute. Argomento 6 (5 ore di didattica erogata - 0,5 CFU) Lettura di disegni tecnici e di complessivi; esercizi pratici di schizzo tecnico durante le lezioni Argomento 7 (5 ore di didattica erogata - 0,5 CFU) Introduzione all’utilizzo di un programma CAD, con 4 ore dedicate a sessioni interattive di natura teorico/pratica su strumenti CAD. Nota: la ripartizione oraria per argomento è riferita alle 60 ore complessive di didattica erogata; l’impegno complessivo dello studente è pari a 150 ore (6 CFU x 25 ore). Le 10 ore in modalità blended sincrona sono incluse nelle ore di didattica erogata.

Non sono richieste conoscenze preliminari specifiche. Sono utili conoscenze di base di geometria, geometria analitica, rappresentazione di figure piane e solide, ragionamento spaziale e uso elementare del calcolatore, acquisite nel percorso scolastico precedente o nei primi insegnamenti di base del corso di laurea.

Il corso prevede lezioni frontali, esercitazioni in aula, elaborazione autonoma di schizzi tecnici e tavole, attività introduttive al disegno assistito dal calcolatore/CAD, e una quota di lezioni in modalità interattiva e/o a distanza (asincrona o sincrona) mediante videolezioni, aule virtuali ed e-tivity. Le lezioni frontali sono finalizzate all'acquisizione delle conoscenze normative e metodologiche; le esercitazioni e le tavole sono finalizzate all'applicazione dei metodi di rappresentazione, quotatura, indicazione di rugosità e tolleranze e lettura di complessivi. Durante le lezioni è previsto l’impiego di interazioni con gli studenti, mediante domande spot, al fine di favorire una valutazione formativa e garantire un feedback continuo. Organizzazione della didattica: 60 ore complessive di didattica erogata, di cui 50 ore in presenza e 10 ore in modalità blended sincrona mediante videolezioni, aule virtuali ed e-tivity. Nell'ambito delle attività erogate sono incluse circa 6 ore di esercizi pratici di schizzo tecnico durante le lezioni e 4 ore dedicate agli strumenti CAD, erogate mediante sessioni interattive di natura teorico/pratica. Le attività in presenza sono destinate prioritariamente alle spiegazioni metodologiche, alle esercitazioni grafiche, alla lettura di complessivi e alle sessioni pratiche di schizzo tecnico e CAD. Carico di lavoro: CFU totali: 6; ore totali di impegno dello studente: 150; ore di didattica erogata: 60; ore di didattica in presenza: 50; ore di didattica digitale/blended sincrona: 10; ore di attività pratiche/esercitazioni incluse nella didattica erogata: circa 10, di cui 6 ore di schizzo tecnico e 4 ore su strumenti CAD; ore di studio individuale: 90. Frequenza: non obbligatoria, ma fortemente consigliata. Gli studenti non frequentanti o con DSA possono contattare il docente via e-mail o tramite Microsoft Teams per concordare indicazioni specifiche sul percorso di studio, sull'accesso ai materiali e sulle eventuali esigenze individuali. Piattaforme digitali e materiali didattici: materiali, comunicazioni e attività online sono resi disponibili tramite il team Microsoft del corso, reperibile online sul portale web di Ateneo, e tramite il sito CLIMEG del corso: https://didattica.dmmm.poliba.it/course/view.php?id=7

L’esame si articola in una prova teorica, una prova pratica e un colloquio orale. La verifica dell’apprendimento tiene inoltre conto della correttezza degli elaborati grafici, svolti manualmente e al CAD durante l’anno, da consegnare prima dell’esame secondo le modalità definite dal docente e indicate sul sito del corso. La prova teorica accerta la conoscenza e la comprensione degli argomenti del corso, inclusi i metodi di rappresentazione, la normativa tecnica, le tolleranze e gli organi meccanici. Consiste in 15 domande a risposta multipla, che concorrono per l’80% alla valutazione della prova teorica, e in 2 domande a risposta aperta, che concorrono per il restante 20%. Il punteggio massimo conseguibile nella prova teorica è pari a 30/30. La prova pratica accerta la capacità di applicare le conoscenze acquisite mediante la rappresentazione a mano libera, in 2D, di un semplice componente meccanico. La valutazione è effettuata con metodo sottrattivo: si parte da un punteggio di 34/30, che viene progressivamente ridotto in funzione del numero e della gravità degli errori commessi. Il colloquio orale è finalizzato ad approfondire e verificare la conoscenza e la comprensione degli argomenti del corso, nonché a chiarire eventuali aspetti emersi nelle prove teorica e pratica. Il colloquio non concorre autonomamente al calcolo della media finale, ma contribuisce alla valutazione complessiva della preparazione dello studente. I requisiti minimi per il superamento dell’esame sono: ottenere una valutazione sufficiente degli elaborati presentati prima dell’esame; conseguire almeno 16/30 nella prova teorica e almeno 18/30 nella prova pratica; saper rappresentare secondo norma viste e/o sezioni quotate di un manufatto industriale; saper rappresentare rugosità, tolleranze dimensionali e geometriche; saper riconoscere i principali organi meccanici in un disegno di complessivo. La valutazione finale è determinata dalla media aritmetica dei punteggi ottenuti nella prova teorica e nella prova pratica, fermo restando il soddisfacimento di tutti i requisiti minimi sopra indicati. L’esame è superato con una valutazione finale pari o superiore a 18/30. La lode può essere attribuita in presenza di un punteggio finale pari o superiore a 31,5/30 e di una prestazione complessivamente eccellente, verificata anche nel corso del colloquio orale. La gradazione del voto è la seguente: 18-21, sufficiente, con raggiungimento dei requisiti minimi ma presenza di imprecisioni; 22-24, discreto, con applicazione generalmente corretta delle norme e pochi errori; 25-27, buono, con solida padronanza degli argomenti, elaborati chiari e risposte precise; 28-30, ottimo, con elevata autonomia, piena coerenza normativa, assenza o quasi assenza di errori e prestazione teorica di livello molto elevato; 30 e lode, in presenza di prestazioni eccellenti e di un punteggio finale pari o superiore a 31,5/30. La valutazione è insufficiente qualora la media finale sia inferiore a 18/30 o non sia soddisfatto anche uno solo dei requisiti minimi previsti. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuati sulla base delle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

Materiali di base: appunti del docente disponibili tramite il team Microsoft del corso, reperibile online sul portale web di Ateneo, e tramite il sito CLIMEG del corso: https://didattica.dmmm.poliba.it/course/view.php?id=85; Norme UNI-ISO pertinenti alla documentazione tecnica di prodotto e al disegno tecnico. Testo di riferimento: Emilio Chirone, Stefano Tornincasa, Disegno tecnico industriale, Vol. 1 e Vol. 2, Edizioni Il Capitello, Torino. Materiali per studenti non frequentanti: sono disponibili sulle piattaforme indicate; gli studenti non frequentanti possono contattare il docente via e-mail o tramite Microsoft Teams per necessità specifiche e per eventuali indicazioni sul percorso di studio individuale. Piattaforma di accesso ai materiali e frequenza di aggiornamento: team Microsoft del corso e sito CLIMEG del corso, con aggiornamento durante lo svolgimento delle attività didattiche. Core materials: teacher’s notes available through the course Microsoft team, accessible online through the University web portal, and through the course CLIMEG website: https://didattica.dmmm.poliba.it/course/view.php?id=85; UNI-ISO standards relevant to product technical documentation and technical drawing. Reference textbook: Emilio Chirone, Stefano Tornincasa, Disegno tecnico industriale, Vol. 1 and Vol. 2, Edizioni Il Capitello, Turin. Materials for non-attending students: available on the indicated platforms; non-attending students may contact the teacher by e-mail or through Microsoft Teams for specific needs and for possible guidance on individual study. Platform for access to materials and update frequency: course Microsoft team and course CLIMEG website, updated during the delivery of teaching activities.

CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE Al termine dell’insegnamento lo studente conosce e comprende i principali strumenti per l’analisi e il progetto di sistemi di controllo lineari, continui e discreti, inclusi modelli ingresso-uscita, trasformate di Laplace e Z, stabilità, prestazioni temporali e a regime, analisi in frequenza, margini di stabilità, reti correttrici e regolatori PID. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Il corso fornirà le capacità di progettare ed eseguire autonomamente test di analisi delle prestazioni e/o progettazione di sistemi dinamici continui e discreti e del loro controllo in retroazione. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente è in grado di scegliere autonomamente il metodo di analisi o progetto piu adeguato, interpretare criticamente margini, risposte e simulazioni, e valutare la coerenza delle prestazioni rispetto alle specifiche assegnate. ABILITA' COMUNICATIVE Capacità di scrivere relazioni tecniche su test di analisi delle prestazioni e/o progettazione di sistemi dinamici continui e discreti, e di discuterne il contenuto. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Abilità di studiare e comprendere autonomamente nuovi metodi lineari di analisi delle prestazioni e/o progettazione di sistemi dinamici.

MODULO 1 Argomento 1 (10 ORE – 1 CFU) Presentazione del corso e dei concetti fondamentali dei controlli automatici. Introduzione ai sistemi dinamici lineari tempo-invarianti, ai modelli matematici nel dominio del tempo, alle variabili di stato, agli ingressi e alle uscite. Distinzione tra controllo in anello aperto e in retroazione, con esempi applicativi. Argomento 2 (10 ORE – 1 CFU) Definizione, proprietà e tecniche di calcolo della trasformata e antitrasformata di Laplace. Applicazione alla soluzione di equazioni differenziali lineari e alla derivazione delle funzioni di trasferimento. Analisi di poli e zeri, schemi a blocchi e collegamenti in serie, parallelo e retroazione. Argomento 3 (20 ORE – 2 CFU) Studio della stabilità dei sistemi dinamici lineari e relazione con la posizione dei poli. Applicazione dei principali criteri di analisi, incluso il criterio di Routh-Hurwitz. Analisi dei sistemi del primo e secondo ordine, risposta al gradino, parametri dinamici principali e prestazioni temporali. Analisi delle prestazioni dei sistemi di controllo in retroazione. Studio dell’errore a regime, della precisione per ingressi canonici, della sensibilità ai parametri e della reiezione dei disturbi. Valutazione dei compromessi tra precisione, stabilità, robustezza e rapidità della risposta. Argomento 4 (10 ORE – 1 CFU) Regole per il tracciamento del luogo delle radici, analisi della stabilità e della dipendenza della dinamica del sistema dal guadagno costante del controllore. Esempi di progetto e regolazione delle prestazioni mediante il luogo delle radici. Argomento 5 (10 ORE – 1 CFU) Esercitazioni guidate e attività di laboratorio in Matlab/Simulink sugli argomenti teorici del corso. Analisi di funzioni di trasferimento, risposta temporale, stabilità, luogo delle radici, errore a regime. MODULO 2 Argomento 1 (10 ORE – 1 CFU) Analisi della risposta in frequenza dei sistemi dinamici lineari mediante diagrammi di Bode e Nyquist. Studio di modulo, fase, frequenze caratteristiche, margine di guadagno, margine di fase e criteri di stabilità nel dominio della frequenza. Argomento 2 (10 ORE – 1 CFU) Introduzione alle reti correttrici per il progetto dei sistemi di controllo. Analisi e sintesi di reti anticipatrici e ritardatrici per il miglioramento della stabilità, della rapidità di risposta, della precisione a regime e delle prestazioni in frequenza. Argomento 3 (20 ORE – 2 CFU) Introduzione ai sistemi di controllo digitali e a tempo discreto. Campionamento, segnali discreti e struttura generale di un sistema di controllo digitale. Definizione, proprietà e tecniche di calcolo della trasformata Z e antitrasformata Z, con applicazioni all’analisi di sistemi discreti e alla soluzione di equazioni alle differenze. Argomento 4 (10 ORE – 1 CFU) Cenni alla progettazione di controllori per sistemi a tempo discreto. Analisi della stabilità nel piano z, risposta temporale discreta e scelta dei parametri di controllo. Studio dei regolatori PID, delle azioni proporzionale, integrale e derivativa, e delle principali tecniche di taratura. Argomento 5 (10 ORE – 1CFU) Esercitazioni guidate e attività di laboratorio in Matlab/Simulink sugli argomenti teorici del corso. Risposta in frequenza, reti correttrici, sistemi a tempo discreto, trasformata Z, controllo digitale e regolatori PID.

Algebra polinomiale (Indispensabile) Equazioni differenziali di primo e secondo grado (Importante) Algebra dei numeri complessi (Indispensabile) Nozioni di base di geometria ed algebra (Utile) Nozioni di base di analisi matematica (Utile)

Il corso prevede 12 CFU, pari a 300 ore complessive di impegno dello studente, articolate in 120 ore di didattica assistita e 180 ore di studio individuale. La didattica assistita comprende 80 ore di lezioni frontali in presenza e 40 ore di esercitazioni pratiche e di laboratorio con MATLAB/Simulink. In funzione delle esigenze didattiche e organizzative, fino a un massimo di 12 delle 120 ore complessive di didattica assistita potranno essere erogate a distanza mediante piattaforma Teams. Le lezioni si svolgono in aula, prevalentemente alla lavagna, con metodo tradizionale, e sono integrate da esercitazioni interattive finalizzate alla soluzione di problemi numerici, all’analisi di sistemi dinamici continui e discreti, alla progettazione di sistemi di controllo e alla verifica delle relative prestazioni. La frequenza non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata. La piattaforma Microsoft Teams del corso è utilizzata per la condivisione di avvisi, dispense, esercizi, eventuali codici MATLAB/Simulink e materiali di supporto, aggiornati durante lo svolgimento dell’insegnamento. Gli studenti non frequentanti sono invitati a utilizzare tali materiali e a contattare il docente per indicazioni sul percorso di studio. Per studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA, possono essere concordate modalità di supporto coerenti con le esigenze individuali e con la normativa vigente.

L’esame può essere sostenuto mediante due prove scritte distinte, una per ciascun modulo, oppure mediante un’unica prova scritta comprensiva di entrambi i moduli. È consentito sostenere i due moduli separatamente esclusivamente nei primi cinque appelli successivi al termine di ciascun modulo. L’esame è superato conseguendo almeno la sufficienza in entrambi i moduli. Nel caso di prove separate, il voto finale è determinato dalla media aritmetica dei voti conseguiti nei due moduli. Modulo 1 La prova relativa al Modulo 1 comprende esercizi e quesiti riguardanti l’analisi delle funzioni di trasferimento, la stabilità dei sistemi lineari, la risposta temporale, l’errore a regime e il luogo delle radici. Possono essere richieste anche valutazioni progettuali, interpretazioni dei risultati e domande teoriche sugli argomenti trattati. La prova può inoltre includere quesiti relativi all’impiego di MATLAB/Simulink per l’analisi e la verifica delle prestazioni dei sistemi di controllo. Modulo 2 La prova relativa al Modulo 2 comprende esercizi e quesiti riguardanti la risposta in frequenza, i diagrammi di Bode e Nyquist, i margini di stabilità, il progetto mediante reti correttrici, i sistemi a tempo discreto, la trasformata Z, il controllo digitale e i regolatori PID. Possono essere richieste anche valutazioni progettuali, interpretazioni dei risultati e domande teoriche sugli argomenti trattati. La prova può inoltre includere quesiti relativi all’impiego di MATLAB/Simulink. Il numero, la tipologia e il peso dei singoli esercizi e quesiti possono variare in funzione della struttura della prova, mantenendo coerenza con i contenuti e le attività svolte durante il corso. Valutazione: 18–21/30: conoscenza sufficiente dei concetti fondamentali e applicazione essenziale dei metodi di analisi e progetto, pur in presenza di alcune imprecisioni. 22–24/30: buona conoscenza degli argomenti e corretta applicazione dei principali metodi, con capacità adeguata di interpretare i risultati ottenuti. 25–27/30: conoscenza molto buona dei contenuti, corretta impostazione e risoluzione dei problemi e buona capacità di analisi delle prestazioni dei sistemi. 28–30/30: conoscenza approfondita degli argomenti, piena padronanza dei metodi di analisi e progetto, precisione nei calcoli e capacità critica nell’interpretazione dei risultati. Prova orale integrativa facoltativa Gli studenti che conseguono un voto superiore a 28/30 nella prova scritta, o una media superiore a 28/30 nel caso di moduli sostenuti separatamente, possono accedere a una prova orale integrativa sugli argomenti di entrambi i moduli. La prova orale può comportare una variazione, anche in diminuzione, del voto finale. Il voto di 30/30 e Lode può essere attribuito qualora lo studente dimostri eccellente padronanza degli argomenti, autonomia di ragionamento, chiarezza espositiva e capacità di analisi critica. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previsti dalla normativa vigente.

Modulo 1/Module 1 P. Bolzern, R. Scattolini, N. Schiavoni, “Fondamenti di Controlli Automatici”, McGraw-Hill, 2010. K. Ogata, “Modern Control Engineering”, Prentice Hall. Modulo 2/Module 2 C. Bonivento, C. Melchiorri, R. Zanasi, Sistemi di controllo digitale, Esculapio. K. Ogata, “Discrete-Time Control Systems”, Prentice Hall. Ulteriori materiali didattici, dispense, esercizi, esempi numerici, appunti del docente ed eventuali file MATLAB/Simulink saranno resi disponibili sulla piattaforma Microsoft Teams del corso e aggiornati durante lo svolgimento delle attivita didattiche. I materiali pubblicati su Teams sono destinati sia agli studenti frequentanti sia agli studenti non frequentanti, a supporto dello studio individuale e della preparazione dell'esame. I testi sono reperibili tramite librerie scientifiche, biblioteche universitarie o cataloghi editoriali. Additional teaching materials, lecture notes, exercises, numerical examples, instructor’s notes, and any MATLAB/Simulink files will be made available on the course Microsoft Teams platform and updated throughout the teaching activities. The materials published on Teams are intended for both attending and non-attending students, to support individual study and examination preparation. The recommended textbooks can be accessed through scientific libraries, university libraries, or publishers’ catalogues.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI Identificare le proprietà e la funzione dei materiali nei dispositivi tecnologici e negli oggetti di uso quotidiano. Quantificare ingegneristicamente la performance dei materiali: resistenza, rigidità, tenacità, trasparenza, opacità, refrattarietà, conducibilità termica ed elettrica e asseverarne la loro idoneità per specifici impieghi. Capacità di identificare le proprietà microstrutturali e funzionali del materiale al fine di utilizzarlo al meglio in esercizio. Capacità di scegliere un materiale in funzione delle proprie caratteristiche al fine di progettare una lavorazione meccanica. Capacità di individuare il materiale e/o la combinazione di materiali capace di offrire la migliore soluzione ingegneristica ad un problema posto. Identificare il ruolo e la funzione dei materiali nei dispositivi tecnologici e negli oggetti di uso quotidiano. Capacità di valutare gli aspetti funzionali e strutturali che caratterizzano i materiali e imparare a riconoscere i materiali e le loro proprietà a partire dalle percezioni sensoriali. Capacità di usare un linguaggio tecnico-scientifico corretto e di redigere specifiche tecniche a supporto della scelta dei materiali. Capacità di individuare le criticità dei singoli materiali e di prevedere i loro effetti sulle caratteristiche morfologiche e meccaniche dei componenti prodotti, sia durante le lavorazioni che in esercizio. MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO Conoscenza dei principali processi di lavorazione idonei alla fabbricazione di componenti aerospaziali. Conoscenza degli strumenti analitici per l’ottimizzazione delle lavorazioni meccaniche. Comprensione dei principi di base per la valutazione degli effetti dei parametri di processo sulle caratteristiche dei prodotti finali. Capacità di progettare una lavorazione meccanica. Capacità di ottimizzare una lavorazione meccanica. Capacità di stilare il ciclo di produzione di un componente e di individuare i semilavorati di partenza. Capacità di scegliere le lavorazioni, gli utensili, le macchine ed i parametri più opportuni per la produzione di un componente aerospaziale rispondente a specifiche tecniche prestabilite. Capacità di usare un linguaggio tecnico-scientifico corretto e di redigere elaborati e specifiche tecniche. Capacità di individuare le criticità delle singole lavorazioni e di prevedere i loro effetti sulle caratteristiche morfologiche e meccaniche dei componenti prodotti.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI AEROSPAZIALI (6 CFU) Diagrammi di stato Costituzione e microstruttura dei solidi, fasi di un sistema eterogeneo, regola di Gibbs, diagrammi con completa immiscibilità, completa miscibilità e parziale miscibilità allo stato solido. Diagramma con formazione di un composto a fusione congruente ed incongruente. Materiali metallici Produzione della ghisa, conversione della ghisa in acciaio, diagramma Fe/Fe3C, durezza, resilienza e curve stress-strain degli acciai e dei materiali in genere, ricottura, normalizzazione, tempra e rinvenimento di un acciaio, trattamenti termici superficiali, cementazione solida, liquida e gassosa, nitrurazione. Corrosione delle strutture metalliche Generalità sulla corrosione, reazioni di ossido-riduzione, corrosione a secco, corrosione elettrochimica, serie elettrochimica, cella galvanica, cause di corrosione provenienti da discontinuità nei metalli, stress-corrosion, fatigue-corrosion, aspetti termodinamici, diagramma di Poubaix, aspetti cinetici, corrosione per aerazione differenziale, sistemi di protezione catodica, protezione anodica, rivestimenti. Materiali ceramici Generalità sui materiali ceramici tradizionali, materiali refrattari, leganti. Vetri, struttura vetrosa, temperatura di transizione vetrosa, produzione del vetro, formatura, tipi di vetro, proprietà chimiche e fisiche, proprietà ottiche, proprietà meccaniche, tempra fisica e chimica del vetro, vetri di sicurezza. Materiali ceramici avanzati. Materiali polimerici e compositi Polimeri, reazioni di polimerizzazione, stato cristallino dei polimeri, polimeri termoplastici, comportamento viscoelastico ed a trazione dei polimeri termoplastici, polimeri termoindurenti, elastomeri, processi di reticolazione chimica e fisica degli elastomeri, fibre, materie plastiche in commercio, proprietà fisiche dei polimeri, invecchiamento e degrado. Generalità sui compositi, materiali compositi particellari e fibro-rinforzati, caratteristiche e tipi di fibre di rinforzo, matrici polimeriche, applicazioni dei compositi. MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO (6 CFU) 1. Lavorazione per asportazione di truciolo (2.25 CFU) 1.1 Nozioni generali sul taglio dei metalli 1.2 Tecniche di lavorazione e relative Macchine Utensili (M.U.) 1.3 Cicli di lavorazione alle M.U., progettazione ed ottimizzazione dei parametri di processo. 1.4 Cenni sui sistemi automatizzati, flessibili ed integrati di lavorazione. 2. Fonderia (1.50 CFU) 2.1 Studio del raffreddamento dei getti, ritiro, tensioni residue, criteri di progettazione e dimensionamento dei getti. 2.2 Tecniche di fusione in forma transitoria e permanente. 2.3 Cicli di lavorazione in fonderia. 3. Tecnologie di fabbricazione dei compositi polimerici (1 CFU) 3.1 Nozioni generali sulla fabbricazione dei compositi polimerici. 3.2 Principali tecnologie di fabbricazione a stampo aperto. 3.3 Principali tecnologie di fabbricazione a stampo chiuso. 4. Lavorazione per deformazione plastica (0.75 CFU) 4.1 I meccanismi di deformazione plastica a caldo ed a freddo. 4.2 Lavorazioni massive. 4.3 Lavorazioni delle lamiere. 5. Saldatura (0.50 CFU) 5.1 La metallurgia della saldatura, cicli termici, progettazione dei parametri di processo. 5.2 Tecniche di saldatura convenzionali e non.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI AEROSPAZIALI Conoscenze di chimica e fisica MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO Conoscenze di base di Metodi di rappresentazione tecnica (tolleranze dimensionali e geometriche, rugosità, norme per la rappresentazione di geometrie tridimensionali nel disegno tecnico), proprietà fisiche e tecnologiche dei materiali metallici e polimerici, concetti di calcolo differenziale e integrale, insegnamenti di base del primo anno di corso.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI PER L'AEROSPAZIO Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da videoproiettore. Tutoraggio in forma di assistenza individuale, esercitazioni pratiche. MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da videoproiettore, tutoraggio in forma di assistenza individuale, esercitazioni pratiche sulla progettazione dei processi di lavorazione, sulla stesura dei cicli di lavorazione, visite in laboratorio ed in officina, al fine di acquisire conoscenze specifiche operative sulle diverse lavorazioni meccaniche.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI AEROSPAZIALI L’esame consiste in una verifica scritta e orale per la valutazione dell’apprendimento dei contenuti e delle metodologie illustrati ed applicati nelle lezioni teoriche e nelle esercitazioni del corso. MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO L’esame consiste in una verifica orale per la valutazione sommativa dell’apprendimento dei contenuti e delle metodologie illustrati ed applicati nelle lezioni teoriche ed esercitative del corso. Contenuti minimi per il superamento dell'esame: 1) Conoscenza delle principali lavorazioni per la fabbricazione di componenti metallici e compositi a matrice polimerica. 2) Progettazione del ciclo di produzione di un componente per l’aerospazio, a partire dalla sua geometria e dalle sue specifiche tecniche.

MODULO DI SCIENZA DEI MATERIALI AEROSPAZIALI 1. Scienza e Tecnologia dei Materiali (W.F. Smith – McGraw-Hill Editore) MODULO DI TECNOLOGIA MECCANICA PER L'AEROSPAZIO 1) M. Santochi, F. Giusti: Tecnologia Meccanica e Studi di Fabbricazione. Casa Editrice Ambrosiana, Milano. 2) A. Bugini, C. Giardini, R. Pacagnella, G. Restelli: Tecnologia Meccanica - Vol. I e II. Utet Libreria. 3) I. Crivelli Visconti, G. Caprino, A. Langella: Materiali compositi – Tecnologie, Progettazione, Applicazioni. Hoepli, Milano.

CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE Il corso fornisce la conoscenza dei principi della meccanica (cinematica e dinamica) e la capacità di comprendere i metodi di analisi del funzionamento dei sistemi meccanici intesi come astratti o come organi di macchine e macchinari reali. CAPACITA DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite all’analisi di sistemi meccanici e macchinari attraverso metodi analitici e grafici; è in grado di declinare le conoscenze acquisite alla progettazione funzionale di dispositivi e sistemi. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Lo studente valuta il risultato delle proprie analisi, impiegando lo strumento della verifica dimensionale e l’acquisita sensibilità al dato numerico. ABILITA' COMUNICATIVE Lo studente comunica le conoscenze acquisite e i risultati prodotti attraverso proposizioni verbali, rappresentazioni grafiche e schemi tipici dell’ingegneria. CAPACITA' DI APPRENDIMENTO Lo studente utilizza le conoscenze e le competenze acquisite per affrontare lo studio di discipline dell’ingegneria industriale e dell’automazione.

Modulo 1: Meccanica Razionale Argomento 1 (15 ORE – 1.5 CFU) Campi vettoriali e cinematica dei sistemi di punti materiali Argomento 2 (15 ORE – 1.5 CFU) Vincoli. Geometria delle masse Argomento 3 (15 ORE – 1.5 CFU) Dinamica e statica dei punti materiali. Dinamica e statica dei sistemi olonomi Argomento 4 (5 ORE – 0.5 CFU) Grandezze dinamiche Argomento 5 (10 ORE – 1 CFU) Dinamica dei sistemi rigidi Modulo 2: Meccanica Applicata alle Macchine Argomento 1 (10 ORE – 1 CFU) Cenni e richiami di meccanica generale. Argomento 2 (10 ORE – 1 CFU) Attrito coulombiano statico e dinamico, attrito viscoso, resistenza aerodinamica, resistenza al rotolamento e applicazioni. Argomento 3 (12.5 ORE – 1.25 CFU) Cinematica e dinamica dei meccanismi elementari: manovellismo di spinta, quadrilatero, meccanismo a glifo. Metodo grafico di soluzione delle equazioni fondamentali della cinematica e della dinamica. Principali applicazioni. Argomento 4 (7.5 ORE – 0.75 CFU) Cenni su: trasmissioni con cinghia, ruote di frizione, ruote dentate, rotismi ordinari ed epicicloidali. Accoppiamento motore-carico e metodo delle curve caratteristiche. Applicazioni. Argomento 5 (20 ORE – 2CFU) Sistemi lineari a 1 GdL. Moto armonico e oscillatore armonico semplice. Vibrazioni libere smorzate e decremento logaritmico. Vibrazioni forzate: risposta armonica. Eccitazione di vincolo. Trasmissibilità di forza e di spostamento. Funzione di risposta in frequenza. Sistemi con massa rotante sbilanciata. Accelerometri e Vibrometri. Applicazioni.

Nozioni e metodi dell’analisi matematica: Importante Nozioni e metodi dell’algebra e della geometria: Importante Conoscenza della cinematica e dinamica del punto e del corpo rigido: Utile

Modalità di erogazione della didattica frontale: lezioni ed esercitazioni in aula eseguite alla lavagna e con il supporto integrativo di materiale multimediale per mezzo di PC e videoproiettore/schermo. Ispezione e manipolazione di componenti meccanici. Ogni modulo, da 6 CFU. prevede un impegno complessivo di 150 ore a carico dello studente, 60 delle quali dedicate a lezioni teoriche (36 ore, 4.5 CFU) ed esercitazioni/laboratori (24 ore, 1.5 CFU) e 90 allo studio individuale. Dieci delle 60 ore sono erogabili sotto forma di attività complementare eventualmente in modalità telematica attraverso piattaforma Microsoft Teams.

Modulo 1: Meccanica Razionale L’esame prevede una prova scritta e una prova orale. La prova scritta comprende due esercizi: uno di statica e uno variabile (studio del moto, baricentro, asse centrale o moto rigido). La prova orale consiste in un colloquio sui contenuti teorici. Valutazione: 18–21/30: sufficienza nel primo esercizio scritto e dimostrazione di comprensione teorica sufficiente all’orale. 22–24/30: buon livello nella risoluzione di entrambi i quesiti scritti e buona comprensione/esposizione teorica. 25–27/30: livello discreto nella prova scritta e nella trattazione teorica orale. 27–30/30: ottima risoluzione dei quesiti scritti e piena padronanza della teoria. 30 e Lode: prova scritta senza errori e dimostrazione, all’orale, di comprensione approfondita e capacità critica. Modulo 2: Meccanica Applicata alle Macchine L’esame consiste in una prova scritta articolata in tre parti: 1. esercizio numerico su cinematica e dinamica dei meccanismi piani a 1 GdL; 2. due domande teoriche a risposta aperta; 3. test di 10 domande. Valutazione: 18–21/30: esecuzione sufficiente dell’esercizio numerico e sufficiente comprensione della teoria. 22–24/30: buona esecuzione dell’esercizio e dei calcoli, buona comprensione ed esposizione della teoria. 25–27/30: livello molto buono nell’esercizio, nei calcoli e nella trattazione teorica. 27–30/30: esecuzione ottima con capacità critica nell’applicazione del metodo, piena padronanza dei calcoli e completa padronanza teorica con esposizione chiara e completa. 30 e Lode: assoluta precisione metodologica e nei calcoli, eccellente padronanza teorica con spirito critico nelle risposte aperte e assenza di errori nella sezione a risposta multipla. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa

Modulo 1/Module 1 S. Rionero, Lezioni di meccanica razionale, Ed Liguori. Modulo 2/Module 2 Bachschmid N., Bruni S., Collina A., Pizzigoni B., Resta F., Tanzi E., Zasso A. Fondamenti di meccanica teorica e applicata, McGraw Hill Callegari M., Fanghella P., Pellicano F., Meccanica Applicata alle Macchine, CittàStudi editore (tutti gli argomenti) Materiale didattico in lingua inglese fornito dal docente, specifico per l’argomento Vibrazioni Meccaniche”/ Teaching materials in English, provided by the instructor, on the subject of Mechanical Vibrations.

I modulo - Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà conseguire conoscenze e buona capacità di comprensione dei principi di base della Ingegneria Elettrica, e in particolare della Teoria dei Circuiti a parametri concentrati. Al termine del corso, lo studente avrà acquisito gli strumenti cognitivi di base per l’analisi di circuiti elettrici tempo-invarianti, ed avrà la capacità di comprendere e sintetizzare il comportamento dei principali dispositivi in condizioni di regime e di evoluzione dinamica. - Capacità di applicare conoscenza e comprensione. A fine corso gli studenti dovranno: i) conoscere approfonditamente i fondamenti della Teoria dei circuiti LTI; ii) essere capaci di utilizzare tale conoscenza per analizzare problemi appartenenti all’ambito della Ingegneria Elettrica che coinvolgano temi di distribuzione ed utilizzazione dell’energia elettrica anche di pertinenza aeronautica/aerospaziale iii) aver sviluppato capacità di apprendimento che consentano loro di approfondire lo studio in modo autonomo. - Autonomia di giudizio. L’insegnamento consentirà di sviluppare nello studente la capacità di operare nel contesto dell’Ingegneria Elettrica in maniera autonoma, interpretando i dati a disposizione e selezionando gli strumenti teorici opportuni. Le esercitazioni mireranno a sviluppare la capacità di selezionare le informazioni di maggiore rilevanza, a giustificare le scelte effettuate, a favorire la corretta interpretazione dei risultati ottenuti. - Abilità comunicative. Al termine del corso gli studenti dovranno saper descrivere e discutere argomenti nell’ambito della Ingegneria Elettrica, individuando problemi e soluzioni con i loro possibili interlocutori. A questo scopo, i problemi proposti durante il corso saranno di tipo tecnico, in molti casi anche multidisciplinari, coinvolgendo tematiche tratte dall’ambito della Ingegneria Aeronautica/Aerospaziale. - Capacità di apprendimento. Durante il corso si sottolineerà la necessità, da parte degli studenti, di acquisire capacità di apprendimento continuo, in modo da mantenere costantemente aggiornata la loro preparazione professionale. A tal fine verranno mostrati a lezione temi e risultati delle più recenti ricerche scientifiche nel settore dell’Ingegneria Elettrica, in modo da illustrare il continuo divenire della tecnologia, sottolineare la necessità dello stare al passo con i suoi progressi e suscitare un genuino interesse per la materia. II modulo Il modulo ha l'obiettivo di fornire agli allievi gli strumenti per comprendere il principio di funzionamento, il comportamento elettromagnetico, meccanico e termico delle principali macchine elettriche utilizzate come generatori ed attuatori in ambito aeronautico. Il corso fornisce cenni sui convertitori elettronici di potenza e sui sistemi di distribuzione dell'energia a bordo dei velivoli. Al termine del modulo gli allievi sapranno analizzare il comportamento delle principali macchine elettriche e relativi sistemi di conversione dell'energia per applicazioni aeronautiche.

I modulo Principi di ingegneria elettrica 1. Fondamenti di teoria dei Circuiti. Circuiti resistivi (1 CFU). Definizioni delle grandezze elettriche fondamentali. Caratterizzazione dei bipoli attivi e passivi. Legge di Ohm; legge di Joule. LKC, LKT. Metodi, teoremi e principi di risoluzione di circuiti resistivi in DC. 2. Metodi di analisi di circuiti resistivi. Teoremi (1,25 CFU). Approccio analisi tableau. Metodo nodale e delle correnti di anello. Teoremi di Tellegen, di sostituzione, di PSE, dell’equivalenza alla porta secondo Thevenin e Norton, dell’adattamento del carico. 3. Doppi bipoli resistivi (0,5 CFU). Rappresentazione di un doppio bipoli attraverso i parametri R, G, H e i parametri di trasmissione. 4. Analisi di circuiti dinamici LTI (1,25 CFU). Bipoli e circuiti dinamici LTI. Risposta al gradino. Modello differenziale: ordine di un circuito dinamico e condizioni iniziali. Variabili di stato. Risposta libera e forzata. Risposta completa. 5. Analisi di circuiti LTI in regime sinusoidale (1,25 CFU). Legame fasoriale tra grandezze di porta. Operatore Z e Y. Collegamenti serie e parallelo. Analisi di circuiti LTI nel dominio della frequenza (AC). Potenze in regime sinusoidale. 6. Circuiti trifase (0,5 CFU). Rappresentazione fasoriale di una terna di tensioni trifase. Classificazione delle connessioni in generazione e sui carichi e parametri della distribuzione trifase. Linee trifase 3F, 3F+N. Classificazione dei circuiti trifase. Analisi di circuiti simmetrici ed equilibrati (SE). 7. Circuiti magnetici (0,25 CFU). Proprietà magnetici dei materiali. Curve di magnetizzazione. Circuito magnetico (c.m.). Legge di Hopkinson in un c.m. Riluttanza e permeanza di un c.m. II modulo Generatori, attuatori e sistemi elettrici aeronautici Introduzione al modulo, definizioni principali, strumenti di analisi di dispositivi e sistemi. (lezioni 4 ore, 0.5 CFU) Principali dispositivi utilizzati nei convertitori di potenza, diodo tiristore e transistor. Raddrizzatori, convertitori dc-dc ed inverter per la regolazione della tensione e della frequenza. Principio delle modulazione PWM. (lezioni 12 ore, 1.5 CFU) Materiali utilizzati nelle macchine elettriche. Materiali conduttori, materiali ferro-magnetici, materiali isolanti. Perdite e comportamento termico delle macchine. (lezioni 4 ore, 0.5 CFU) Funzionamento di una macchina a corrente continua, da motore e da generatore. Caratteristica coppia/velocità statica, comportamento dinamico. Introduzione agli azionamenti elettrici, controllo della velocità di un motore a corrente continua. (lezioni 8 ore, 1 CFU) Principali sistemi di produzione e distribuzione dell'energia a bordo velivolo. (8 ore, 1 CFU) Esercitazioni al calcolatore: simulazioni al calcolatore delle macchine elettriche con Matlab/Simulink. (esercitazioni 8 ore, 0,5 CFU) Esercitazioni di Laboratorio: raddrizzatori a diodi, modulazione PWM di un transistor, elaborazione al calcolatore dei risultati di misura. (esercitazioni 16 ore, 1 CFU)

Nozioni e metodi dell’analisi matematica ☐ Utile x Importante ☐ Indispensabile Nozioni e metodi di elettrologia. ☐ Utile x Importante ☐ Indispensabile Non sono previste propedeuticità formali. Per seguire efficacemente l’insegnamento del sono tuttavia importanti le conoscenze di base di analisi matematica, fisica generale ed elettrologia, con particolare riferimento a funzioni elementari, equazioni differenziali del primo ordine, grandezze elettriche fondamentali, campi elettrici e magnetici (I modulo). Per il secondo modulo sono inoltre importanti le conoscenze acquisite nel primo modulo dell’insegnamento integrato, con particolare riferimento alla teoria dei circuiti a parametri concentrati, ai circuiti resistivi e dinamici, al regime sinusoidale, alla potenza elettrica, ai circuiti magnetici e ai sistemi trifase. Tali conoscenze costituiscono la base per comprendere il funzionamento di convertitori statici, macchine elettriche, azionamenti e sistemi elettrici aeronautici.

Il corso prevede un numero di CFU totali pari a 12, per un monte ore complessivo pari a 300 ore, di cui: - 72 ore di lezioni teoriche frontali in presenza: 36 ore per il I modulo e 36 ore per il II modulo; eventualmente, fino a un massimo del 20% del totale, potranno essere erogate in modalità digitale a distanza; - 48 ore di esercitazioni e attività applicative in presenza: 24 ore per il I modulo e 24 ore per il II modulo; - 180 ore di studio individuale. Nel I modulo, le attività didattiche comprendono lezioni teoriche ed esercitazioni in aula dedicate all’applicazione dei metodi di analisi dei circuiti elettrici. Le esercitazioni sono finalizzate a consolidare la capacità di impostare e risolvere problemi circuitali, interpretare i risultati e collegare i modelli teorici a semplici applicazioni ingegneristiche. Nel II modulo, le attività didattiche comprendono lezioni teoriche, esercitazioni al calcolatore, attività di laboratorio e discussione di casi applicativi. Le esercitazioni al calcolatore riguardano la simulazione di macchine elettriche, convertitori e semplici azionamenti mediante Matlab/Simulink o strumenti equivalenti. Le attività di laboratorio riguardano raddrizzatori a diodi, modulazione PWM di un transistor, acquisizione ed elaborazione di misure elettriche. Ove previsti, seminari industriali e casi applicativi aeronautici e spaziali integrano i contenuti del modulo, contribuendo allo sviluppo di competenze trasversali, capacità di collegamento tra teoria e applicazioni e autonomia di giudizio tecnico. La frequenza è fortemente consigliata. Sia per gli studenti e le studentesse frequentanti sia, soprattutto, per i non frequentanti è previsto l’utilizzo della piattaforma MS Teams di interazione, all’interno della quale saranno rese disponibili risorse digitali utili all’apprendimento, quali dispense, slide, esercizi, indicazioni per le attività di laboratorio e comunicazioni relative al corso. Sarà inoltre possibile contattare i docenti attraverso i canali di comunicazione del gruppo Teams. L’accesso al gruppo MS Teams del corso avverrà tramite apposito link pubblicato sui canali istituzionali del Politecnico di Bari o comunicato dai docenti all’inizio delle attività didattiche. Il gruppo Teams sarà aggiornato durante il periodo di erogazione del corso. Si invitano studenti lavoratori, studenti con disabilità o DSA a contattare i docenti per concordare eventuali misure specifiche, secondo quanto previsto dalla normativa vigente e dalle procedure di Ateneo.

Per il I modulo, la verifica consiste in una prova scritta, eventualmente integrata da un colloquio orale, finalizzata ad accertare la conoscenza dei fondamenti della teoria dei circuiti e la capacità di applicare i metodi di analisi a circuiti resistivi, dinamici, sinusoidali e trifase. Per il II modulo, la verifica consiste in una prova orale, finalizzata ad accertare la conoscenza dei principali dispositivi elettronici di potenza, convertitori statici, macchine elettriche, azionamenti e sistemi elettrici di bordo, nonché la capacità di discutere esercitazioni al calcolatore, attività di laboratorio, forme d’onda, risultati di simulazione e semplici applicazioni aeronautiche e spaziali. I requisiti minimi per il superamento dell’esame, corrispondenti alla fascia 18/30–20/30, riguardano la conoscenza essenziale dei principi di analisi circuitale, dei principali convertitori, della macchina a corrente continua, degli azionamenti elettrici e dei sistemi elettrici di bordo, con capacità di applicazione a problemi semplici. Una valutazione soddisfacente, nella fascia 21/30–24/30, richiede una conoscenza ordinata dei contenuti fondamentali dei due moduli, sufficiente proprietà di linguaggio tecnico e capacità di applicare i modelli teorici a esercizi, schemi circuitali e casi applicativi guidati. Una buona valutazione, nella fascia 25/30–28/30, è riferita a una conoscenza solida degli argomenti trattati, alla capacità di interpretare correttamente risultati numerici, forme d’onda e dati sperimentali, e alla capacità di collegare i contenuti teorici ad applicazioni aeronautiche e spaziali. Una valutazione ottima, nella fascia 29/30–30/30 e lode, richiede piena padronanza dei contenuti teorici e applicativi, chiarezza espositiva, proprietà di linguaggio, autonomia nel ragionamento tecnico e capacità di collegare in modo critico circuiti, convertitori, macchine elettriche, azionamenti e sistemi elettrici di bordo. La gradazione specifica del voto all’interno delle diverse fasce terrà conto della correttezza delle soluzioni, della coerenza fisica dei risultati, della capacità di collegamento tra i due moduli e della chiarezza con cui lo studente espone metodi, ipotesi e risultati. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative individuate in base alle specifiche esigenze e in attuazione della normativa vigente.

I modulo: Principi di Ingegneria elettrica G. Rizzoni, F. Vacca, S. Vergura, “Elettrotecnica - Principi e applicazioni”, 3° edizione, McGraw Hill, 2013. R. Perfetti, Circuiti elettrici, 3^ edizione, Zanichelli, 3^ edizione, 2024. S. Vergura, “Elettrotecnica”, EDISES, 2° edizione, 2012 W.H. Hayt, J.E. Kemmerly, S.M. Durbin, Engineering Circuit Analysis, New York, Mc Graw Hill, 2002. Materiale didattico fornito dal docente, espressione delle lezioni e delle esercitazioni, e disponibile sulla piattaforma MS Teams. - Teaching materials provided by the instructor, reflecting the lessons and exercises, are available on the course MS Teams platform. II modulo: Generatori, attuatori e sistemi elettrici aeronautici Testo di riferimento principale N. Mohan, Electric Machines and Drives: A First Course, Wiley, 2012. Ulteriori testi consigliati I. Moir, A. Seabridge, Aircraft Systems: Mechanical, Electrical and Avionics Subsystems Integration, Wiley, 2011. Dispense, appunti di lezione, tracce di esercitazione, materiali di laboratorio e materiali relativi ai casi applicativi e ai seminari industriali forniti dal docente e disponibili sulla piattaforma MS Teams del corso. - Lecture notes, exercise sheets, laboratory materials and materials related to application cases and industrial seminars provided by the instructor and available on the course MS Teams platform. Per entrambi i moduli, gli studenti non frequentanti sono invitati a fare riferimento ai materiali pubblicati su MS Teams e a contattare i docenti per indicazioni sullo studio individuale, sulle esercitazioni e sulle attività di laboratorio. For both modules, non-attending students are invited to refer to the materials published on MS Teams and to contact the instructors for guidance on individual study, exercises and laboratory activities.

Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornisce le conoscenze dei principi della termodinamica, degli impianti per la produzione di energia, delle proprietà dei fluidi e delle leggi di statica, cinematica e dinamica dei fluidi, insieme alla capacità di comprenderne i metodi di analisi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine del corso lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite all’analisi di problemi di statica e dinamica dei fluidi per le applicazioni in ambito industriale, e alla comprensione e valutazione delle prestazioni dei più importanti sistemi energetici. Autonomia di giudizio: Lo studente sviluppa una maturità, nel contesto della termodinamica, dei sistemi energetici e della fluidodinamica, che consente di interpretare in maniera autonoma i dati e le informazioni a disposizione e di selezionare gli strumenti teorici appropriati. Abilità comunicative: Lo studente è in grado di comunicare le conoscenze acquisite e i risultati prodotti nella dinamica dei fluidi, della termodinamica e dei sistemi energetici attraverso proposizioni verbali, rappresentazioni grafiche ed esempi pratici tipici dell’ingegneria. Capacità di apprendimento: Lo studente utilizza le conoscenze e le competenze acquisite per affrontare lo studio di discipline dell’ingegneria industriale e aerospaziale.

Modulo 1: Termodinamica applicata ai sistemi energetici Argomento 1 (4 ORE – 0.4 CFU) Caratteristiche generali dei Sistemi Energetici. Argomento 2 (15 ORE – 1.5 CFU) Primo principio della termodinamica per sistemi a massa costante e a flusso permanente Argomento 3 (14 ORE – 1.4 CFU) Secondo principio della termodinamica. Cicli termodinamici diretti ed inversi Argomento 4 (10 ORE – 1 CFU) Trasmissione del calore Argomento 5 (17 ORE – 1.7 CFU) Impianti turbogas ed esempi applicativi Modulo 2: Fluidodinamica Argomento 1 (8 ORE – 0.8 CFU) Considerazioni preliminari e Generalità sui fluidi Argomento 2 (17 ORE – 1.7 CFU) Statica e cinematica dei fluidi. Argomento 3 (20 ORE – 2 CFU) Dinamica dei fluidi. Equazione di Bernoulli Argomento 4 (5 ORE – 0.5 CFU) Soluzioni esatte delle equazioni di Navier–Stokes. Strato limite Argomento 5 (10 ORE – 1 CFU) Cenni di turbolenza. Forze fluidodinamiche, similitudine fluidodinamica, flusso in circuiti chiusi.

Nozioni e metodi dell’analisi matematica: Importante Nozioni e metodi dell’algebra e della geometria: Importante Conoscenza della cinematica e dinamica del punto e del corpo rigido: Utile Nozioni di termodinamica: Utile

Modalità di erogazione della didattica frontale: lezioni ed esercitazioni in aula eseguite alla lavagna e con il supporto integrativo di materiale multimediale per mezzo di PC e videoproiettore/schermo. Ogni modulo, da 6 CFU, prevede un impegno complessivo di 150 ore a carico dello studente, 60 delle quali dedicate a lezioni teoriche (36 ore, 4.5 CFU) ed esercitazioni/laboratori (24 ore, 1.5 CFU) e 90 allo studio individuale. Non sono programmate ma possibili, nel limite di 10 su 60 ore, lezioni telematiche erogate attraverso piattaforma Microsoft Teams.

Esame scritto su parte esercitativa e colloquio finale. L’esame si articolerà in una prova scritta con esercizi applicativi (due per ciascuno dei due moduli), seguita da un colloquio. Entrambe le prove devono risultare sufficienti (18/30) per il conseguimento dell’esame. La prova di esercizi richiede che lo studente sappia applicare correttamente, anche dal punto di vista del calcolo, le leggi che governano la statica e la dinamica dei fluidi, in condizioni di flusso stazionario sia ideale che reale, i principi della termodinamica e della trasmissione termica e degli impianti per la produzione di energia. Nel colloquio sui contenuti teorici si richiede che lo studente conosca le equazioni di governo della fluidodinamica, della termodinamica e dello scambio termico e la loro applicazione a casi di interesse industriale e aerospaziale. Valutazione: 18–21/30: sufficienza nell’esito della parte esercitativa e dimostrazione di comprensione teorica sufficiente all’orale. 22–24/30: buon livello nella risoluzione dei quesiti scritti e buona comprensione/esposizione teorica. 25–27/30: livello discreto nella prova scritta e nella trattazione teorica orale. 27–30/30: ottima risoluzione dei quesiti scritti e piena padronanza della teoria. 30 e Lode: prova scritta senza errori e dimostrazione, all’orale, di comprensione approfondita e capacità critica. Per gli studenti con disabilità e DSA saranno garantiti gli strumenti compensativi e le misure dispensative previste dalla normativa.

Modulo 1/Module 1 Catalano L. A., Napolitano M., “Elementi di macchine operatrici a fluido”, Pitagora Editrice, Bologna, 1998; Yunus A. Çengel, Termodinamica e trasmissione del calore, Mc Graw-Hill, 3/ed, 2009; Dispense didattiche disponibili in formato elettronico / Teaching materials available in electronic format Modulo 2/Module 2 Irving H. Shames, Mechanics of Fluids, McGraw-Hill International editions; G.K. Batchelor. An introduction to fluid dynamics. Cambridge University Press; Y. A. Cengel, J. M. Cimbala. Meccanica dei fluidi. McGraw-Hill; L. Quartapelle, F. Auteri. Fluidodinamica – incomprimibile. Casa Editrice Ambrosiana Appunti di Fluidodinamica disponibili in format elettronico / Fluid Dynamics notes available in electronic format

Il corso si propone di fornire agli allievi la conoscenza delle principali tecniche di progettazione e gestione della manutenzione degli impianti per l’aeronautica. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI A) Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscenza dei principali modelli affidabilistici. - Conoscenza principali strumenti per l’analisi del rischio. - Comprensione dei principi di base dell’ingegneria della manutenzione. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Capacità di valutare l’affidabilità di un sistema. - Capacità di individuare gli elementi critici di sistemi complessi. - Capacità di valutare le strategie ottimali di manutenzione. C) Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: - Autonomia di giudizio: capacità di scegliere la strategia manutentiva più appropriata in funzione delle caratteristiche e della criticità di un sistema. - Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico-scientifico e di redigere relazioni e/o specifiche tecniche. - Capacità di apprendimento: Capacità di pianificare e gestire la manutenzione di sistemi

Teoria dell’affidabilità dei componenti (0.5 CFU) Componenti non riparabili. Tempo al guasto, affidabilità, ratei di guasto. Calcolo dell’affidabilità. Componenti riparabili. Calcolo della disponibilità. Teoria dell’affidabilità dei sistemi (1.25 CFU) Schemi funzionali e schemi affidabilistici. Sistemi serie, sistemi parallelo, configurazioni serie-parallalelo e parallelo-serie. Sistemi a logica maggioritaria. Sistemi di stand-by. Scelta del livello di ridondanza più conveniente, calcolo dell’efficienza. Analisi del rischio (1.75 CFU) Strumenti per l’analisi di sistemi complessi. Albero dei guasti, albero degli eventi, HAZOP, FMEA, FMECA, teoria di Markov. Strategie e politiche di manutenzione (0.75 CFU) Classificazione delle strategie di manutenzione. Modelli matematici di manutenzione programmata. Manutenzione ad età costante, a data costante. Modelli matematici per la manutenzione ispettiva. Organizzazione e gestione del servizio di manutenzione (1 CFU) Pianificazione della manutenzione. Gestione dei ricambi di manutenzione. Metodi per la previsione del fabbisogno dei ricambi. Indici di manutenzione e Global Service (0.75 CFU) Indici di manutenzione. La norma UNI EN 15341:2007. Overall Equipment Effectiveness. Overall Craft Effectiveness.

Principi di ingegneria elettrica; Termofluidodinamica

Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenti e videoproiettore, tutoraggio in forma di assistenza individuale.

Esame scritto ed orale. CONTENUTI MINIMI PER IL SUPERAMENTO DELL’ESAME: 1) Valutazione corretta dell’affidabilità di un sistema complesso 2) Conoscenza della principali strategie di manutenzione e degli strumenti per la gestione della stessa.

L. Fedele, L. Furlanetto, D. Saccardi. Progettare e gestire la manutenzione, Ed. McGraw Hill, Milano, 2004.

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA Il primo modulo del corso si prefigge di fornire agli studenti una conoscenza: i) dei principi fondamentali di funzionamento dei dispositivi elettronici a semiconduttore (diodo, BJT, MOSFET); ii) degli stadi amplificatori elementari basati su transistor BJT, MOSFET e OPAMP; iii) di circuiti e sistemi realizzati mediante amplificatori operazionali; iv) di amplificatori retroazionati. Il principale strumento didattico è la lezione frontale. Lo studente dovrà essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per la risoluzione numerica dei circuiti elettronici di base mediante i modelli per grande e piccolo segnale e per l’analisi e progettazione di stadi elementari per l’amplificazione di segnali di tensione e corrente. Lo strumento didattico utilizzato è l'esercitazione in aula. Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: • Autonomia di giudizio: Capacità di scegliere il più appropriato metodo di soluzione per la progettazione dei circuiti elettronici analogici, in termini di condizionamento di segnale di tensione o corrente, basandosi sugli strumenti risolutivi acquisiti durante il corso. • Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico-scientifico. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere gli aspetti teorici e pratici dell’elettronica analogica, anche utilizzando il materiale didattico o ricerche personali sulle tematiche del corso e tematiche affini. 2° MODULO – ELETTRONICA DIGITALE Il secondo modulo del corso si prefigge di fornire agli studenti una conoscenza: i) dei principi di funzionamento dei principali circuiti elettronici digitali; ii) delle logiche principali con pilota NMOS e della logica CMOS; iii) dei circuiti sequenziali e delle principali memorie a semiconduttore. Il principale strumento didattico è la lezione frontale. Lo studente dovrà essere in grado di applicare la conoscenza acquisita per la progettazione di circuiti elettronici digitali di base usando logiche con pilota a NMOS o logica CMOS, e per progettare semplici circuiti sequenziali. Lo strumento didattico utilizzato è l'esercitazione in aula. Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: • Autonomia di giudizio: Capacità di scegliere il più appropriato metodo di soluzione per la progettazione dei circuiti elettronici digitali, basandosi sugli strumenti risolutivi acquisiti durante il corso. • Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico-scientifico. • Capacità di apprendimento: Capacità di apprendere gli aspetti teorici e pratici dell’elettronica digitale, anche utilizzando il materiale didattico o ricerche personali sulle tematiche del corso e tematiche affini.

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA • Fondamenti di Fisica dei semiconduttori (4 ORE - 0.4 CFU). Forze, campi elettrici. Conduzione nei metalli. Velocità di deriva e mobilità dei portatori di carica. Semiconduttori intrinseci. Diagrammi a bande. Semiconduttori drogati. Corrente di deriva e diffusione. • Diodo a giunzione pn (6 ORE - 0.6 CFU). Fisica della giunzione pn. Diodo come elemento circuitale; Modello per grandi segnali del diodo. Applicazioni elementari del diodo: raddrizzatori, circuiti clipper. • Transistor bipolare (10 ORE - 1 CFU). Fisica del transistor bipolare BJT. Regioni di funzionamento. Modello di Ebers-Moll. Il BJT come interruttore e amplificatore. Punto di lavoro e polarizzazione del BJT. Specchio di corrente. Modello per piccolo segnale del BJT. • Esercitazioni sui circuiti a diodo e a BJT (4 ORE - 0.4 CFU). • Amplificatori con transistor bipolari (10 ORE - 1 CFU). Stadi amplificatori elementari: CE, CE+Re, CB, CC. Cella differenziale. Amplificatori di tensione in cascata. Esercitazioni. • Fisica dei Transistor FET (JFET, MOSFET) (8 ORE - 0.8 CFU). Fisica del MOSFET(arricchimento, svuotamento). Fisica Fisica del JFET. Regioni di funzionamento del MOS. Relazione corrente-tensione. Polarizzazione e modello del MOSFET. • Amplificatori con MOSFET (6 ORE - 0.6 CFU). Stadi amplificatori elementari: CS, CS+Rs, CG, CD. Cella differenziale. Esercitazioni. • Amplificatori Operazionali (6 ORE - 0.6 CFU). Caratteristiche degli amplificatori operazionali ideali e reali. Circuiti con Amplificatori Operazionali: raddrizzatore di precisione, amplificatore invertente e non invertente, integratore, derivatore, amplificatore esponenziale, amplificatore logaritmico, amplificatore differenziale. Esercitazioni. • Amplificatori retroazionati (6 ORE - 0.6 CFU). Classificazione e rappresentazione degli amplificatori reazionati. Il concetto di reazione. Proprietà degli amplificatori con reazione negativa. Configurazione degli amplificatori: serie-parallelo, serie-serie, parallelo-serie, parallelo-parallelo. Oscillatori. Esercitazioni. 2° MODULO - ELETTRONICA DIGITALE • Algebra di Boole e reti logiche combinatorie (6 ORE- 0.6 CFU). Evoluzione della tecnologia. Segnali analogici e digitali. Invertitore logico ideale. Teoremi dell’algebra booleana. Funzioni logiche. Minimizzazione di funzioni logiche. Minimizzazione nella forma AND/OR. Operatori logici NAND e NOR e loro universalità. Multiplexer. Demultiplexer. Decodificatore. Comparatore. Half adder e full adder. • Logiche a nMOS e CMOS (14 ORE- 1.4 CFU). Invertitori NMOS con carico resistivo, saturato, a svuotamento o pseudo-NMOS e loro progettazione. Porte NAND e NOR in logica nMOS. Tempi di ritardo e consumo di potenza nelle logiche nMOS. Inverter CMOS: analisi statica e dinamica, potenza dissipata, margini di rumore e tempi di ritardo. Porte logiche NAND and NOR e circuiti combinatori in logica CMOS. Porta di trasmissione CMOS e buffer CMOS. • Esercizi sui circuiti combinatori e logiche a NMOS e CMOS (16 ORE – 1.6 CFU). • Circuiti sequenziali (8 ORE – 0.8 CFU). Circuiti bistabili per la memorizzazione: Latch SR, flip-flop JK, flip-flop T, flip-flop D. Registri a scorrimento e contatori mod-K. Approccio sincrono e asincrono. Macchina a stati finiti di Mealy o di Moore. Flusso di progetto di una macchina a stati finiti. Riconoscitori di sequenze. • Memorie a semiconduttore (6 ORE – 0.6 CFU). Parametri prestazionali delle memorie. Memoria RAM statica: cella di memoria, circuiti di scrittura e lettura. Memoria RAM dinamica. Amplificatori di lettura. Memorie ROM. MOS dual gate. • Esercizi sui circuiti sequenziali e le memorie (10 ORE – 1 CFU).

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA Basi di matematica (equazioni, sistemi lineari), fisica (elettromagnetismo di base), leggi di Kirchhoff. 2° MODULO – ELETTRONICA DIGITALE Elementi di base di teoria dei circuiti elettrici (leggi di Kirchhoff).

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA Gli strumenti didattici principali sono la lezione frontale e gli esercizi in aula. 2° MODULO – ELETTRONICA DIGITALE Gli strumenti didattici principali sono la lezione frontale e gli esercizi in aula.

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA L’esame consiste in due esoneri scritti durante il corso oppure un esame orale alla fine del corso. Ciascun esonero scritto consiste nella risoluzione in due ore di tre esercizi relativi a circuiti elettronici basati su BJT e MOS, con i quali si verificherà l’acquisizione dei contenuti teorici e metodologici del programma nonché le relative applicazioni (primo, secondo e terzo indicatore di Dublino). Il primo esonero riguarda argomenti della prima parte del corso (circuiti a diodi, circuiti di polarizzazione per BJT e MOS, stadi amplificatori elementari a BJT e MOS), il secondo riguarda la seconda parte (Stadi amplificatori in cascata, Amplificatori operazionali e amplificatori reazionati). L’esonero può includere domande teoriche, finalizzate ad accertare non solo il livello e la qualità di conoscenza e comprensione acquisita, ma anche la qualità di esposizione (quarto indicatore di Dublino). In alternativa agli esoneri, l’esame orale consisterà in domande teoriche e/o numeriche sugli argomenti del corso. Il risultato della valutazione è espresso in trentesimi; il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30 corrispondente ad un livello e qualità sufficienti di conoscenza dei requisiti minimi di seguito illustrati. Gli studenti che raggiungano il voto massimo di 30/30 e che dimostrino ottima capacità di applicare autonomamente conoscenze e competenze acquisite anche in contesti diversi da quelli proposti a lezione (quinto indicatore di Dublino) saranno meritevoli di lode. Requisiti Minimi I requisiti minimi per il superamento dell’esame sono: la conoscenza del funzionamento fisico dei principali dispositivi elettronici (giunzione pn, BJT e MOS); l’analisi e il progetto dei circuiti elementari basati su BJT e MOS in regime di grande e piccolo segnale. 2° MODULO – ELETTRONICA DIGITALE L’esame consiste in due esoneri scritti durante il corso, o in un esame orale alla fine del corso. Ciascun esonero scritto consiste nella risoluzione in due ore di tre esercizi relativi a circuiti digitali, con i quali si verificherà l’acquisizione dei contenuti teorici e metodologici del programma nonché le relative applicazioni (primo, secondo e terzo indicatore di Dublino). Il primo esonero riguarda argomenti della prima parte del corso (circuiti combinatori, logiche a NMOS e CMOS), il secondo riguarda la seconda parte (logica CMOS, circuiti sequenziali, memorie). L’esonero può includere domande teoriche, finalizzate ad accertare non solo il livello e la qualità di conoscenza e comprensione acquisita, ma anche la qualità di esposizione (quarto indicatore di Dublino). In alternativa agli esoneri, l’esame orale consisterà in domande teoriche e/o numeriche sugli argomenti del corso. Il risultato della valutazione è espresso in trentesimi; il voto minimo per il superamento dell’esame è 18/30 corrispondente ad un livello e qualità sufficienti di conoscenza dei requisiti minimi di seguito illustrati. Gli studenti che raggiungano il voto massimo di 30/30 e che dimostrino ottima capacità di applicare autonomamente conoscenze e competenze acquisite anche in contesti diversi da quelli proposti a lezione (quinto indicatore di Dublino) saranno meritevoli di lode. Requisiti Minimi I requisiti minimi per il superamento dell’esame sono: la conoscenza dei fondamentali circuiti combinatori (multiplexer, demultiplexer, codificatori, decodificatori, sommatori) e loro dimensionamento; l’invertitore CMOS e sue caratteristiche; i principali circuiti sequenziali (contatori, riconoscitori di sequenza) e loro progetto.

1° MODULO – ELETTRONICA ANALOGICA • Fondamenti di Fisica dei semiconduttori (4 ORE - 0.4 CFU). Forze, campi elettrici. Conduzione nei metalli. Velocità di deriva e mobilità dei portatori di carica. Semiconduttori intrinseci. Diagrammi a bande. Semiconduttori drogati. Corrente di deriva e diffusione. • Diodo a giunzione pn (6 ORE - 0.6 CFU). Fisica della giunzione pn. Diodo come elemento circuitale; Modello per grandi segnali del diodo. Applicazioni elementari del diodo: raddrizzatori, circuiti clipper. • Transistor bipolare (10 ORE - 1 CFU). Fisica del transistor bipolare BJT. Regioni di funzionamento. Modello di Ebers-Moll. Il BJT come interruttore e amplificatore. Punto di lavoro e polarizzazione del BJT. Specchio di corrente. Modello per piccolo segnale del BJT. • Esercitazioni sui circuiti a diodo e a BJT (4 ORE - 0.4 CFU). • Amplificatori con transistor bipolari (10 ORE - 1 CFU). Stadi amplificatori elementari: CE, CE+Re, CB, CC. Cella differenziale. Amplificatori di tensione in cascata. Esercitazioni. • Fisica dei Transistor FET (JFET, MOSFET) (8 ORE - 0.8 CFU). Fisica del MOSFET(arricchimento, svuotamento). Fisica Fisica del JFET. Regioni di funzionamento del MOS. Relazione corrente-tensione. Polarizzazione e modello del MOSFET. • Amplificatori con MOSFET (6 ORE - 0.6 CFU). Stadi amplificatori elementari: CS, CS+Rs, CG, CD. Cella differenziale. Esercitazioni. • Amplificatori Operazionali (6 ORE - 0.6 CFU). Caratteristiche degli amplificatori operazionali ideali e reali. Circuiti con Amplificatori Operazionali: raddrizzatore di precisione, amplificatore invertente e non invertente, integratore, derivatore, amplificatore esponenziale, amplificatore logaritmico, amplificatore differenziale. Esercitazioni. • Amplificatori retroazionati (6 ORE - 0.6 CFU). Classificazione e rappresentazione degli amplificatori reazionati. Il concetto di reazione. Proprietà degli amplificatori con reazione negativa. Configurazione degli amplificatori: serie-parallelo, serie-serie, parallelo-serie, parallelo-parallelo. Oscillatori. Esercitazioni. 2° MODULO - ELETTRONICA DIGITALE • Algebra di Boole e reti logiche combinatorie (6 ORE- 0.6 CFU). Evoluzione della tecnologia. Segnali analogici e digitali. Invertitore logico ideale. Teoremi dell’algebra booleana. Funzioni logiche. Minimizzazione di funzioni logiche. Minimizzazione nella forma AND/OR. Operatori logici NAND e NOR e loro universalità. Multiplexer. Demultiplexer. Decodificatore. Comparatore. Half adder e full adder. • Logiche a nMOS e CMOS (14 ORE- 1.4 CFU). Invertitori NMOS con carico resistivo, saturato, a svuotamento o pseudo-NMOS e loro progettazione. Porte NAND e NOR in logica nMOS. Tempi di ritardo e consumo di potenza nelle logiche nMOS. Inverter CMOS: analisi statica e dinamica, potenza dissipata, margini di rumore e tempi di ritardo. Porte logiche NAND and NOR e circuiti combinatori in logica CMOS. Porta di trasmissione CMOS e buffer CMOS. • Esercizi sui circuiti combinatori e logiche a NMOS e CMOS (16 ORE – 1.6 CFU). • Circuiti sequenziali (8 ORE – 0.8 CFU). Circuiti bistabili per la memorizzazione: Latch SR, flip-flop JK, flip-flop T, flip-flop D. Registri a scorrimento e contatori mod-K. Approccio sincrono e asincrono. Macchina a stati finiti di Mealy o di Moore. Flusso di progetto di una macchina a stati finiti. Riconoscitori di sequenze. • Memorie a semiconduttore (6 ORE – 0.6 CFU). Parametri prestazionali delle memorie. Memoria RAM statica: cella di memoria, circuiti di scrittura e lettura. Memoria RAM dinamica. Amplificatori di lettura. Memorie ROM. MOS dual gate. • Esercizi sui circuiti sequenziali e le memorie (10 ORE – 1 CFU).

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Prova finale

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

CONOSCENZA E COMPRENSIONE • Conoscenza teorica dei segnali analogici e digitali e delle tecniche di modulazione. • Conoscenza dei principali sistemi di telecomunicazione. • Conoscenza dei segnali e dei processi aleatori che caratterizzano i sistemi di telecomunicazione. CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: • Capacità di analisi delle prestazioni dei principali sistemi di telecomunicazione analogici e digitali. • Capacità di analisi dei segnali aleatori e del rumore Eventuali ulteriori risultati di apprendimento attesi, relativamente a: • Autonomia di giudizio: Capacità di operare scelte progettuali. • Abilità comunicative: Capacità di usare un corretto linguaggio tecnico scientifico. • Capacità di apprendimento: Capacità di consultare documentazione tecnico/scientifica sui sistemi di telecomunicazione.

• SEGNALI DETERMINISTICI (2 CFU): serie di Fourier di segnali periodici. Trasformata di Fourier di segnali aperiodici ad energia finita. Trasformata Discreta di Fourier e trasformata discreta di Fourier inversa. Cenni a sistemi lineari e tempo-invarianti. Segnali digitali. Codici di linea e spettri. Interferenza intersimbolica. - VARIABILI CASUALI E PROCESSI ALEATORI (1 CFU): Richiami di Probabilità e Variabili Casuali. Funzioni di distribuzione e densità di probabilità. Media statistica e momenti. Distribuzioni significative. Funzione caratteristica. Trasformazioni di variabili aleatorie. Semplici statistiche multidimensionali. Processi Aleatori. Stazionarietà in senso stretto e in senso lato. Filtraggio dei processi stazionari (cenni). Rumore bianco e applicazioni ai sistemi di Telecomunicazioni. - MODULAZIONI ANALOGICHE E DIGITALI (2 CFU): Modulazioni analogiche: DSB-SC, con portanti in quadratura, SSB, VSB, AM standard, FM, PM. Modulazioni digitali binarie e multilivello. - PRESTAZIONI DEI SISTEMI DI TRASMISSIONE (1 CFU): Prestazioni dei sistemi di trasmissione: Rapporto Segnale/Rumore nelle modulazioni analogiche e digitali.

Conoscenze di base di Analisi Matematica

Lezioni ed esercitazioni in aula impartite alla lavagna

Prova orale Metodo di valutazione La verifica dell’apprendimento è stabilita tramite una prova orale finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La prova orale consente, inoltre, di verificare la capacità di comunicazione dello studente con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione. Contenuti minimi Segnali Deterministici: definizioni principali Segnali Aleatori: definizioni principali Modulazioni analogiche e digitali con portante sinusoidale: definizioni principali Criteri per la valutazione finale Voto 18: Raggiungimento dei requisiti minimi di apprendimento previsti. Lo studente dimostra una comprensione basilare dei contenuti essenziali del corso. Voti 19-22: Lo studente possiede una conoscenza elementare degli argomenti trattati e una comprensione adeguata dei concetti fondamentali. Utilizza un linguaggio tecnico generalmente corretto. Voti 23-26: Lo studente evidenzia una buona padronanza dei contenuti del corso e una comprensione approfondita dei concetti affrontati. Si esprime con un linguaggio tecnico appropriato, chiaro e coerente. Voti 27-30: Lo studente dimostra un’eccellente conoscenza degli argomenti trattati e una comprensione piena e approfondita dei concetti. La comunicazione dei concetti avviene mediante un linguaggio tecnico di alto livello, in modo chiaro, coerente e persuasivo. Voto 30 e lode: Lo studente possiede una conoscenza eccezionalmente completa e approfondita degli argomenti trattati, con la capacità di stabilire connessioni originali e innovative tra i concetti. L’esposizione risulta estremamente chiara, precisa e articolata, con utilizzo accurato e rigoroso del linguaggio tecnico.

• Leon W. Couch: Fondamenti di Telecomunicazioni, Apogeo. - S. Haykin, M.Moher: Introduzione alle Telecomunicazioni analogiche e Digitali, Ambrosiana Editrice. - Sheldom M. Ross “Probabilità e Statistica per l’Ingegneria e le Scienze”, Apogeo Education. - C.M. Monti, G. Pierobon “Teoria della probabilità” Zanichelli.

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Tipo esame: Orale - Valutazione: Voto Finale - Frequenza: Non obbligatoria

Stage interno

Tipo esame: Orale - Valutazione: Giudizio Finale - Frequenza: Non obbligatoria