Nov. - I.I.S.Galilei Crema

210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
Istituto di Istruzione Superiore
“ G. GALILEI” DI CREMA
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PIANO DI PROGRAMMAZIONE DIDATTICA
Anno scolastico: 2016-2017
Materia: Meccanica e Macchine
Ore settimanali: 5, di cui 2 in copresenza (Macchine)
Appr. in R.d.M. in data: 09.09.2016
Specializzazione: Meccanica\Meccatronica
Insegnanti: Tumminello M., Padalino A.
Appr. in C.d.C. in data:
Classe: 3MA, 3MB, 3MC
ITP: Galiffi V., Coti Zelati C., Bevilacqua F.
Finalità
Finalità del corso è accompagnare gli allievi verso una comprensione dei principi di base e delle corrispondenti applicazioni della Meccanica razionale dei
corpi rigidi (statica, cinematica, dinamica) e dei liquidi (idrostatica, idrodinamica e macchine idrauliche).
Obiettivi di Competenza (competenze da acquisire)
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
Individuazione della risultante di un sistema di forze
Individuazione delle condizioni di equilibrio di un sistema di forze
Calcolo di aree e volumi di solidi di rotazione
Individuazione delle reazioni vincolari per sistemi isostatici
Calcolo della portata delle macchine semplici in base alla loro potenza
Calcolo dei parametri cinematici dei corpi in movimento
Individuazione delle cause che provocano il movimento di un corpo o, viceversa, del movimento dovuto alle forze che sollecitano il corpo
Calcolo dell’energia meccanica posseduta dal corpo
Individuazione delle forze d’inerzia dovute al movimento di un corpo
Calcolo delle resistenze passive
Risoluzione dei problemi relativi alla statica dei liquidi
Risoluzione dei problemi connessi ai liquidi in movimento
Utilizzo delle pompe idrauliche
Conoscenza dei vari elementi di un impianto idroelettrico
Distinzione tra i vari tipi di turbine idrauliche
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MODULI DIDATTICI
Num. Titolo
1.
STATICA:
LE FORZE
Competenze
AB
2.
Capacità
Rappresentazione vettoriale delle
forze
Rappresentazione delle forze su un
piano cartesiano
Calcolo del momento di una forza
Calcolo del momento risultante di un
sistema di forze
Contenuti
Richiami equazione di 1°grado e risoluzione
trigonometrica triangoli. Sistemi di forze,
ricerca della forza risultante con metodo
grafico e con metodo analitico. Forze
parallele.
Teorema delle proiezioni. Momento di una
forza. Teorema di Varignon. Coppia di forze.
Sistemi di forze complanari qualsiasi,
Equilibri di forze complanari qualsiasi.
STATICA:
TEOREMI DI GULDINO
C
Ricerca del baricentro di figure piane Centro di forze parallele, baricentro di
regolari
superficie e di linea. 1° e 2°teorema di
Calcolo delle aree di superfici piane e Guldino.
di volumi di solidi
3.
STATICA: REAZIONI VINCOLARI
D
Conoscenza dei vari tipi di vincoli
Calcolo delle reazioni vincolari
Corpi vincolati,classificazione dei
vincoli,calcolo delle reazioni vincolari con il
metodo analitico.
4.
STATICA: MACCHINE SEMPLICI
E
Conoscenza dei vari tipi di macchine
semplici
Individuazione delle forze che le
sollecitano
Macchine semplici:leve,carrucola fissa,e
carrucola mobile,piano inclinato,cuneo,vite,
paranco,argano.
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Num. Titolo
5. CINEMATICA
6.
DINAMICA
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Competenze
F
Capacità
Conoscenza delle formule di velocità
e accelerazione di un punto che si
muove nello spazio
Individuazione della traettoria di un
punto
Studio del moto di un corpo rispetto a
due riferimenti, uno fisso ed uno
mobile
Contenuti
Cinematica:definizioni di
traiettoria,spostamento,velocità e
accelerazione. Moto rettilineo uniforme e
uniformemente accelerato. Moto circolare
uniforme e uniformemente accelerato, moto
di un grave (di caduta e lancio verso l’alto).
Moto oscillatorio armonico, moti relativi. Moto
piano qualsiasi.
G, H, I
Conoscenza dei principi della
dinamica
Calcolo delle forze d’inerzia
Conoscenza dei teoremi della
dinamica
Calcolo dell’energia cinetica e del
lavoro meccanico
Concetti di potenza e rendimento
delle macchine
Conoscenza dei coefficienti d’attrito e
coefficienti di forma
Calcolo dei vari tipi di resistenze
passive
Dinamica del corpo in traslazione:1° e 2°
principio della dinamica,principio di
D’Alambert. Teorema della quantità di moto,
lavoro di una forza, teorema della energia
cinetica, teorema di conservazione
dell’energia, potenza.
Dinamica del corpo in rotazione: 1° e 2°
principio della dinamica,principio di
D’Alambert. Teorema del momento della
quantità di moto,lavoro di un
momento,teorema dell’energia
cinetica,potenza e suoi parametri.
Resistenze passive:attrito di
strisciamento,coefficiente d’attrito,attrito
volvente, resistenza del mezzo (cenni).
J
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Num. Titolo
7. PRINCIPI DI IDRAULICA
Competenze
K
L
8.
MACCHINE IDRAULICHE
M
N, O
9
LABORATORIO DI MACCHINE
K, L, M, N, O
Capacità
Conoscenze delle grandezze
concernente i liquidi e delle formule
che li legano
Calcolo delle forze e delle pressioni
agenti sui liquidi
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Contenuti
Idrostatica e idrodinamica:fluidi perfetti e fluidi
reali,grandezze caratteristiche dei fluidi e
leggi dell’idrostatica,pressione
idrostatica,pressione effettiva e
assoluta,spinta idrostatica. Portata
volumetrica e massica. Continuità della
portata,teorema di Bernoulli per liquidi ideali.
Viscosità dei liquidi reali. Le perdite di carico
continue,moto dei liquidi nelle tubazioni.
Conoscenza delle varie forme di
energia di una corrente liquida
Calcolo delle perdite di carico
distribuite
Potenze e rendimenti degli impianti di Macchine operatrici idrauliche:pompe.
pompaggio
Prevalenza,altezza di aspirazione e di
mandata,potenza utile e assorbita,rendimenti.
Macchina motrici idrauliche:turbine.
Potenze e rendimenti degli impianti
Salto geodetico,salto netto,potenza
idroelettrici
teorica,potenza utile. Definizione di turbine ad
Capacità di distinguere tra i vari tipi di azione e di turbine a reazione
turbina
Avviamento e regolazione di una
pompa idraulica
Regolazione di una turbina Pelton
Taratura manometrici metallici. Esperienze di
idraulica: Pannello di Bernoulli; calcolo della
portata di una corrente canalizzata mediante
stramazzo. Esperienze su macchine
operatrici: dimostrazione dell'uso di pompe
idrauliche al banco di prova.
Determinazione della potenza all’albero di
una turbina Pelton,
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Modalità di lavoro
Lezione frontale, lezione dialogata, esercitazioni di gruppo, tutoraggio tra gli alunni, recupero curricolare, visite didattiche, attività di laboratorio.
Strumenti di lavoro
Testo in adozione, appunti forniti dall’insegnante, manuali tecnici, calcolatrice scientifica, mezzi audiovisivi, rete internet, apparecchiature del laboratorio di
macchine.
Tipologie di verifica
Verifiche scritte (S)
Interrogazioni orali (O)
Valutazione degli elaborati relativi alle attività di laboratorio (L)
Griglia di valutazione / descrittori
Coerenza nello sviluppare il problema o nell’esporre l’argomento
Correttezza del linguaggio tecnico
Capacità di esporre o applicare le conoscenze acquisite
Capacità di effettuare analisi di situazioni non note
Capacità di sintesi
Peso
30%
20%
30%
10%
10%
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Valutazione
La valutazioni vengono espresse sulla scala numerica 1÷10.
L'associazione fra acquisizione delle conoscenze/competenze, capacità di esposizione e valutazione numerica è stabilita dalla seguente griglia di istituto:
Competenze
Livello
Contenuti
Capacità di esposizione
Voto
(Applicazione delle conoscenze)
F
Non possiede i contenuti minimi
È incapace di utilizzare le conoscenze
nelle applicazioni più semplici
Si esprime in modo disorganico e
Si pone in modo refrattario di fronte al sapere
1-2
E
Presenta gravi lacune nei contenuti
minimi
Utilizza le conoscenze ma commette
gravi errori concettuali
Si esprime con molta difficoltà e non ha consapevolezza
dei problemi
3-4
D
Possiede i contenuti minimi in modo Risolve semplici problemi, ma
incerto e superficiale
commette errori di prestazione
Si esprime in modo frammentario- ripetitivo e non sa
orientarsi autonomamente
5-6
C
Possiede i contenuti minimi (fissati
nelle riunioni disciplinari)
Applica le conoscenze acquisite per la
soluzione di problemi noti
Si esprime in modo lineare e cerca soluzioni anche
precostituite
B
Possiede i contenuti con sicurezza
Risolve i problemi con buone capacità
di sintesi
Si esprime con adeguata proprietà di linguaggio,
consapevole del percorso formativo intrapreso
7-8
A
Dimostra conoscenze complete,
con picchi d’interesse disciplinare
Porta a termine in modo autonomo e
brillante compiti anche complessi
Si esprime con sicurezza e proprietà, affrontando
criticamente i problemi; documenta il proprio lavoro;
cerca soluzioni adeguate alle situazioni nuove
9 - 10
6
Modalità di recupero
Sono previsti moduli di recupero curricolare, calibrati sulla base dei risultati raccolti in corso d'anno. Le stesse verifiche orali sono occasioni di recupero,
poiché l’insegnante ha l'opportunità di riproporre in forma estesa gli argomenti della lezione.
Recuperi extracurricolari saranno attivati sulla base delle disposizioni della dirigenza.
Gli allievi infine possono chiedere lo svolgimento di interventi di recupero personalizzati (sportello didattico), fatta salva la disponibilità da parte degli
insegnanti della disciplina.
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Saperi minimi che devono essere raggiunti per poter affrontare il programma dell’anno successivo
(Competenze minime)
Individuazione delle reazioni vincolari per sistemi isostatici
Calcolo dei parametri cinematici dei corpi in movimento
Capire come il movimento di un corpo viene influenzato dall'applicazione di forze determinate
Risoluzione dei problemi connessi ai liquidi in movimento
Conoscenza dei vari elementi di un impianto idroelettrico
SEQUENZA DI LAVORO
Attività /
Moduli
Periodo
Ore
didattiche
Prev.
2
1
1
2
3
Set./ Ott./ Nov
6
2
Nov.
3
3
Nov./ Dic./ Gen.
6
4
Feb.
3
5
Feb./ Mar.
9
6
Apr./ Mag./ Giu
12
Da compilare in sede di consuntivo di fine anno
Prev. = definito in sede di programmazione
Cons. = valutato in sede di consuntivo di fine anno
Cons.3
Ore
recupero
Prev.
2
Cons.
Tipologia
verifiche
Prev.
Cons.
Ore
verifiche (S)
Prev.
Cons.
Totale ore
Prev.
S, O
2
10
S, O
1
4
S, O
4
12
S, O
1
4
1
S, O
2
12
2
S, O
4
18
2
Cons.
Contenuti non trattati/aggiunti1
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8 di 8
7
Ott./ Gen.
16
2
S, O
6
24
8
Feb./ Mag.
16
2
S, O
6
24
9
Ott. /Giu.
8
L
4
12
120
Ore settimanali della materia 4
N° settimane previste 30
Totale annuo 120