210-A
Ed. 3 del 01/09/2009
I.T.I.
I.I.S. “ G. GALILEI” DI CREMA
Liceo Sc.Tecnologico e delle Scienze Applicate
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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\Energia
Insegnante: Marchesi P.
Appr. in C.d.C. in data:
Classe: 3EA
Insegnante tecnico pratico: Tassi E.
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
P
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 delle sollecitazioni sulle aste di una struttura reticolare piana
Calcolo della portata delle macchine 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
Scelta e utilizzo delle pompe idrauliche
Conoscenza dei vari elementi di un impianto idroelettrico
Distinzione tra i vari tipi di turbine
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MODULI DIDATTICI
Num. Titolo
1. (richiami equazione di 1°grado e
risoluzione trigonometrica triangoli)
STATICA
LE FORZE, SISTEMI DI FORZE
2.
Competenze
AB
STATICA - BARICENTRI
C
3.
REAZIONI VINCOLARI
D, E
4.
MACCHINE SEMPLICI
F
5.
CINEMATICA – I VARI TIPI DI MOTO
G
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
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.
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
Conoscenza dei vari tipi di vincoli
Corpi vincolati, classificazione dei vincoli,
Calcolo delle reazioni vincolari
calcolo delle reazioni vincolari con il metodo
Calcolo delle strutture reticolari piane analitico.
Strutture reticolari: risoluzione con equilibrio
ai nodi.
Conoscenza dei vari tipi di macchine Macchine semplici:leve,carrucola fissa,e
semplici
carrucola mobile,piano inclinato,cuneo,vite,
Individuazione delle forze che le
paranco,argano.
sollecitano
Conoscenza delle formule di velocità Cinematica:definizioni di
e accelerazione di un punto che si
traiettoria,spostamento,velocità e
muove nello spazio
accelerazione. Moto rettilineo uniforme e
Individuazione della traettoria di un
uniformemente accelerato. Moto circolare
punto
uniforme e uniformemente accelerato, moto
Studio del moto di un corpo rispetto a di un grave (di caduta e lancio verso l’alto).
due riferimenti, uno fisso ed uno
Moto oscillatorio armonico, moti relativi.
mobile
Moto piano qualsiasi.
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Num. Titolo
6.
7.
PRINCIPI E TEOREMI DELLA
DINAMICA
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Competenze
H, I, J
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Capacità
Contenuti
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).
Idrostatica e idrodinamica:fluidi perfetti e
fluidi reali, grandezze caratteristiche dei fluidi
e leggi dell’idrostatica, pressione
idrostatica,pressione effettiva e assoluta,
spinta idrostatica, legge di Pascal e sue
applicazioni, principio dei vasi comunicanti,
legge di Archimede e sue applicazioni.
Misura delle pressioni fluidiche. Portata
volumetrica e massica. Continuità della
portata, teorema di Bernoulli per liquidi
ideali. Viscosità dei liquidi reali, moto
laminare e turbolento. Numero di Reynolds.
Perdite di carico continue e localizzate, moto
dei liquidi nelle tubazioni.
RESISTENZE PASSIVE
K
PRINCIPI DI IDRAULICA E
LABORATORIO
L
Conoscenze delle grandezze
concernente i liquidi e delle formule
che li legano
Calcolo delle forze e delle pressioni
agenti sui liquidi
M
Conoscenza delle varie forme di
energia di una corrente liquida
Calcolo delle perdite di carico
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Num. Titolo
8.
MACCHINE IDRAULICHE E
LABORATORIO
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Competenze
N
O, P
9.
LABORATORIO DI MACCHINE
M, N, O, P
Capacità
Potenze e rendimenti degli impianti di
pompaggio
Dimensionamento delle pompe
alternative
Triangoli di velocità e curve
caratteristiche delle pompe
centrifughe
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Contenuti
Macchine operatrici idrauliche:pompe.
Prevalenza, altezza di aspirazione e di
mandata, potenza utile e assorbita,
rendimenti. Curva caratteristica di un
impianto di pompaggio. Pompa centrifuga,
triangoli di velocità all’ingresso e all’uscita
dalla girante, curva caratteristica della
pompa, punto di funzionamento.
Potenze e rendimenti degli impianti
Macchina motrici idrauliche: turbine.
idroelettrici
Salto geodetico, salto netto, potenza teorica,
Capacità di distinguere tra i vari tipi di potenza utile. Definizione di turbine ad
turbina
azione e di turbine a reazione, turbina
Triangoli di velocità delle turbine
Pelton
Pelton
Avviamento e regolazione di una
Esperienze di idraulica: Taratura
pompa idraulica
manometrici metallici, determinazione della
Regolazione di una turbina Pelton
portata in un canale a pelo libero mediante
stramazzo. Esperienze su macchine
operatrici: dimostrazione uso pompe
idrauliche al banco di prova.
Determinazione della potenza all’albero di
una turbina Pelton, visualizzazione del
meccanismo del distributore di una turbina
Francis.
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Modalità di lavoro
Lezione frontale, lezione dialogata, esercitazioni di gruppo, tutoraggio tra gli alunni, recupero curricolare ed extracurricolare, visite didattiche, interventi di
esperti esterni, 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)
Valutazione del lavoro domestico (C)
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
Individuazione delle forze d’inerzia dovute al movimento di un corpo
Risoluzione dei problemi connessi ai liquidi in movimento
Conoscenza dei vari elementi di un impianto idroelettrico
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SEQUENZA DI LAVORO
Moduli
Periodo
Ore
didattiche
Prev.2
1
Set./ Ott./ Nov
14
2
Nov.
8
3
Nov./ Dic./ Gen.
10
4
Feb.
3
5
Feb./ Mar.
9
6
Apr./ Mag./ Giu
7
Cons.3
Ore
recupero
Prev.
4
Cons.
Tipologia
verifiche
Prev.
Cons.
Ore
verifiche (S)
Prev.
Cons.
Totale ore
Prev.
S, O
2
20
S, O
2
10
S, O
2
16
S, O
1
4
1
S, O
2
12
12
2
S, O
4
18
Ott./ Gen.
16
2
S, O
6
24
8
Feb./ Mag.
16
2
S, O
6
24
9
Ott. /Giu.
8
L
4
12
4
150
1
2
3
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.
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