Istituto Tecnico Industriale Statale “Einstein” Potenza
Programma di Meccanica e Macchine
Anno Scolastico 2011/12
classe III sezione A
MECCANICA
Sistemi di unità di misura
Generalità. Sistema internazionale d'unità. Sistema tecnico e confronto con il SI.
I vettori
Introduzione allo studio di meccanica. Grandezze meccaniche. Operazioni sui vettori.
Componenti di un vettore. Esercizi.
Forze e sistemi di forze
Definizioni e caratteristiche delle forze. Classificazione delle forze. Postulati della statica.
Sistemi di forze complanari. Composizione delle forze complanari. Composizione di più
forze complanari. Poligono delle forze. Scomposizione delle forze. Poligono funicolare.
Componenti di una forza secondo due direzioni assegnate. Teorema delle proiezioni.
Esercizi.
Momenti delle forze
Momento di una forza rispetto a un punto. Momento risultante di un sistema di forza
complanari. Teorema di Varignon. Coppia di forze. Composizione e scomposizione delle
coppie di forze. Trasporto di una forza parallelamente a se stesse. Rappresentazione
vettoriale dai momenti delle forze. Momento di una forza rispetto ad un asse. Esercizi.
Sistemi equivalenti e sistemi equilibrati
Equivalenza di sistemi di forze complanari. Equazioni cardinali della statica. Condizioni di
equilibrio di un sistema di forze complanari. Esercizi.
Vincoli. Equilibrio dei corpi vincolati.
Corpi rigidi liberi e corpi rigidi vincolati. Tipi di vincoli e relative caratteristiche. Equilibrio
dei corpi vincolati. Strutture labili, isostatiche e iperstatiche. Determinazione delle reazioni
vincolari di strutture isostatiche soggette a sistemi di forze complanari. Equilibrio dei
complessi di corpi. Arco a tre cerniere. Generalità sulle travature reticolari. Esercizi.
Baricentri, momenti statici e momenti di inerzia.
Generalità sui baricentri dei corpi rigidi. Determinazione analitica del centro di un sistema
di forze complanari parallele. Baricentri delle figure geometriche, di linee e di figure piane.
Teoremi di Guldino. Momenti statici di area. Momenti di inerzia assiale e di area. Momenti
di inerzia polare di area. Teorema del trasporto. Assi principali di inerzia. Raggi di inerzia.
Determinazione dei momenti di inerzia. Esercizi.
Macchine semplici.
Generalità. Leve. Carrucole. Verricello semplice. Verricello differenziale. Paranchi e taglie.
Paranco differenziale. Piano inclinato. Cuneo . Vite. Esercizi.
Cinematica del punto. Moto rettilineo.
Generalità. Elementi di moto di un punto. Equazioni e caratteristiche dei moti. Moto
rettilineo uniforme. Moto rettilineo uniformemente vario. Esercizi.
Moto angolare e moto circolare.
Generalità. Elementi del moto angolare. Moto angolare uniforme. Moto angolare
uniformemente vario. Moto circolare: elementi caratteristici. Moto circolare uniforme e
uniformemente vario. Accelerazione centripeta. Esercizi.
Moto armonico.
Generalità e caratteristiche cinematiche. Periodo e frequenza del moto armonico.
Generalità sulla composizione dei moti. Composizione di due moti rettilinei uniformi.
Composizione di un moto rettilineo uniforme con un moto rettilineo uniformemente
accelerato. Moto elicoidale. Esercizi.
Moti relativi
Generalità. Spostamenti e velocità del moto relativo. Accelerazioni del moto relativo.
Esercizi.
Dinamica del punto materiale.
Generalità. Principio di conservazione della dinamica. Secondo principio della dinamica.
Equazione fondamentale. Massa dei corpi. Peso dei corpi e accelerazione di gravità.
Principio di D'Alembert. Forze di inerzia. Forza centripeta. Forza centrifuga e i suoi effetti.
Terzo principio delle dinamica.
Teorema della quantità di moto. Lavoro di una forza. Teorema dell'energia cinetica.
Principio di conservazione dell'energia. Potenza . Esercizi.
Applicazioni della dinamica del punto materiale.
Moto di discesa di un punto materiale lungo un piano inclinato. Moto dei gravi nel vuoto.
Moto verticale ascendente di un punto materiale. Moto dei proiettili. Pendolo semplice.
Moto oscillatoria di un punto materiale vincolato elasticamente. Esercizi.
Dinamica dei sistemi di punti materiali.
Generalità. Principio di conservazione della quantità di moto. Moto del baricentro di un
sistema di punti materiali. Principio di conservazione dell'energia. Generalità sull'urto. Urto
centrale e diretto di due corpi anelastici. Urto di due corpi perfettamente elastici. Esercizi.
MACCHINE
Fluidi e le loro proprietà.
Definizione di fluido. Coefficiente di viscosità. Sforzo di taglio. Massa volumica, volume
massico e densità. Viscosità cinematica. Esercizi.
Idrostatica.
Pressione e principio di pascal. Variazione di pressione con la profondità. Uguaglianza della
pressione allo stesso livello. Pressione relativa e pressione assoluta. Misura della pressione.
Esercizi.
Idrodinamica.
Moto dei fluidi. Portata e velocità media. Conservazione della massa. Energia di un fluido
in movimento. Conservazione dell'energia. Equazione di Bernouilli. Liquidi ideali nei
condotti. Teorema di Torricelli. Esercizi.
Moto dei fluidi incomprimibili nei condotti.
Fluidi incomprimibili reali nei condotti. Perdita di carico continua nei tubi circolari. Perdita
di carico nei condotti non circolari. Il raggio idraulico. Moto uniforme in campo aperto.
Perdite di carico localizzate. Misure di portate. Venturimetri. Boccaglio. Diaframma.
Stramazzi, tramazzo Bazin. Esercizi.
Macchine idrauliche operatrici.
Generalità. Prevalenza. Altezza di aspirazione. Potenza utile e assorbita. Rendimenti.
Pompe alternative. Pompe centrifughe. Esercizi.
Macchine idrauliche motrici
Turbine idrauliche. Turbine ad azione . Turbina Pelton. Turbine a reazione. Turbine Francis.
Esercizi.
Potenza
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I docenti
Prof. Nunziato Manuel
Prof. Calace Rocco
Gli alunni
