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Il corso è diviso in due parti (con rispettivi docenti di riferimento): una riguarda gli aspetti della meccanica delle terre, l'altra relativa alla meccanica dei fluidi. Oltre a lezioni frontali che hanno lo scopo di rafforzare le conoscenze (anche intuitive) degli studenti in merito alle grandezze, parametri indici ed unità di misura che riguardano l'ingegneria civile, gli studenti effettueranno attività pratiche nel laboratorio di Geotecnica e nel Laboratorio di Idraulica Marittima.

M. Villa, A. Uguzzoni, M.Sioli- Esercizi di Fisica: Volume 1, Meccanica , come risolvere problemi, Ambrosiana. Renato Lancellotta, Geotecnica, Zanichelli. Mc Graw Hill Roberto Nova, Fondamenti di Meccanica delle Terre, Mc Graw Hill. Mario Gallati, Stefano Sibilla - Fondamenti di idraulica – Carocci Editore.

Gli obiettivi formativi sono declinabili attraverso i c.d. “descrittori di Dublino”:

1) Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso si prefigge di far acquisire allo studente una solida preparazione nell’analisi dimensionale delle grandezze tipiche della caratterizzazione meccanica (dei terreni e dei liquidi) e delle principali leggi della meccanica dei terreni e della fluidostatica.

2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente deve essere in grado di argomentare un certificato di prova geotecnica e la modellazione idraulica in scala ridotta.

3) Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di formulare un giudizio critico sulla correttezza di un valore di pressione, di forza, di densità. Deve altresì essere in grado di giudicare l’impatto dell’incertezza di misura sul risultato di un’operazione.

4) Abilità comunicative: Lo studente deve essere in grado di illustrare fondamenti teorici e applicativi relativi alla sperimentazione di laboratorio per l’ingegneria civile, utilizzando un linguaggio tecnico proprio della materia.

5) Capacità di apprendimento: A conclusione del corso lo studente deve disporre di tutti gli strumenti utili per proseguire in modo autonomo, adottando un approccio critico, lo studio delle evoluzioni della materia.

Conoscenze degli insegnamenti di base (FIS01, MAT05, MAT03)

Lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio ed applicazioni in Microsoft Excel.

Il corso prevede la elaborazione delle esercitazioni di laboratorio, due prove infra-corso ed una prova di accertamento finale.
Per il conseguimento dell'esame, il candidato dovrà dimostrare: 1) comprensione dell'analisi dimensionale e delle principali leggi della meccanica dei terreni e della fluidostatica; 2) argomentare un certificato di prova geotecnica; 3) argomentare la modellazione idraulica in scala ridotta.

Le esercitazioni di laboratorio prevedono la esecuzione di semplici prove di caratterizzazione meccanica. Alcuni dati di laboratorio saranno trattati con Microsoft Excel, allo scopo di effettuare alcune analisi statistiche utilizzando funzioni particolari del software.

1. Il metodo scientifico. Misure: Accuratezza, Precisione, Incertezza, Errori. Equazioni ed Analisi Dimensionale. Misure di Spostamento, Forze, Pressioni. Tensioni e Deformazoni. 2. Mezzo Monofase. Mezzo Polifase. Variabili tenute sotto osservazione. Tensione Superficiale e Capillarità. Aquifero nel terreno, Permeabilità; forme di energia e legge di Darcy. Moto d’acqua nel terreno: Fenomeni di filtrazione. 3. Ripartizione degli sforzi in un mezzo polifase; Principio delle tensioni efficaci nei terreni saturi; 4. Scalatura "alla Reynolds" e "alla Froude". 5. Esecuzione di semplici esercitazioni di Laboratorio.

Italian

Theoretical and practical lessons on experimental techniques in laboratory for mechanical characterization in simple matematical modelling. Three cycles of lessons involving laboratory activities.

M. Villa, A. Uguzzoni, M.Sioli- Esercizi di Fisica: Volume 1, Meccanica , come risolvere problemi, Ambrosiana. Renato Lancellotta, Geotecnica, Zanichelli. Mc Graw Hill Roberto Nova, Fondamenti di Meccanica delle Terre, Mc Graw Hill. Mario Gallati, Stefano Sibilla - Fondamenti di idraulica – Carocci Editore.

The learning objectives are defined using the so-called "Dublin descriptors":

1) Knowledge and understanding: The course aims to provide students with a solid foundation in the dimensional analysis of typical quantities used in mechanical characterization (of soils and fluids) and the main laws of soil mechanics and fluid dynamics.

2) Ability to apply knowledge and understanding: Students must be able to justify a geotechnical test certificate and small-scale hydraulic modeling.

3) Independent judgment: Students must be able to formulate a critical judgment on the accuracy of pressure, force, or density values. They must also be able to assess the impact of measurement uncertainty on the outcome of an operation.

4) Communication skills: Students must be able to illustrate theoretical and applied foundations related to laboratory experimentation in civil engineering, using the technical language specific to the subject.

5) Learning ability: At the end of the course, the student must have all the necessary tools to continue independently, adopting a critical approach, the study of the evolution of the subject.

Knowledge of basic teaching (FIS01, MAT05, MAT03)

Lectures, laboratory exercises and applications in Microsoft Excel.

The course includes the elaboration of laboratory tests, two trial tests and a final test.
To pass the exam, the candidate must demonstrate: 1) understanding of dimensional analysis and the main laws of soil mechanics and fluid statics; 2) argue for a geotechnical test certificate; 3) argue for small-scale hydraulic modeling.

The laboratory exercises involve performing simple mechanical characterization tests. Some laboratory data will be processed using Microsoft Excel, with the aim of performing statistical analyses using specific software functions.

1. The Scientific Method. Measurements: Accuracy, Precision, Uncertainty, Errors. Equations and Dimensional Analysis. Measurements of Displacement, Forces, Pressures, Stresses, and Strains. 2. Single-Phase Medium. Polyphase Medium. Variables Under Observation. Surface Tension and Capillarity. Soil Aquifer, Permeability; Energy Forms and Darcy's Law. Water Motion in the Soil: Seepage Phenomena. 3. Stress Distribution in a Polyphase Medium; Principle of Effective Stress in Saturated Soils; 4. Reynolds and Froude Scaling. 5. Performing Simple Laboratory Exercises.