Meccanica e macchine

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE “E. GUALA" – BRA
ANNO SCOLASTICO 2009/2010
PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE
CLASSI 3° F
BRA, 28/09/2009
Disciplina: MECCANICA E MACCHINE
Elaborata e sottoscritta dagli insegnanti:
cognome e nome
Costamagna Gianpaolo
firma
BLOCCHI TEMATICI
B1: MECCANICA
B2: MACCHINE A FLUIDO
B3: DISEGNO CON AUTOCAD
COMPETENZE FINALI
C 1: Capacità di compiere operazioni vettoriali con forze e sistemi di forze sia per via grafica sia per via
analitica.
C 2: Capacità di realizzare il dimensionamento e la verifica di semplici organi meccanici.
C 3: Conoscenza delle caratteristiche di alcuni moti. Conoscenza dei moti del corpo rigido, moti
relativi:composizione di due moti. Saper risolvere problemi di cinematica, anche con l'utilizzo di diagrammi.
C 4: Conoscenza delle leggi fondamentali della dinamica. Conoscenza del concetto di massa e peso dei corpi.
Conoscenza del concetto di attrito. Conoscenza del concetto di lavoro, potenza e rendimento. Saper risolvere
problemi di dinamica.
C 5: Conoscere i principi di funzionamento dei principali sistemi per la trasmissione e la trasformazione del
moto. Conoscere le problematiche e i parametri caratteristici della dinamica delle macchine.
C 6: Conoscenza della struttura di un impianto motore idraulico e di un impianto di pompaggio.
Conoscenza dei concetti di prevalenza, potenza idraulica, rendimento. Capacità di effettuare semplici calcoli di
pressioni idrostatiche e di spinte idrostatiche.
C 7: Conoscenza i rudimenti del disegno assistito. Saper gestire i file generati. Conoscere l’ambiente di lavoro e
i principali comandi.
MODULI
M1: STATICA - RESISTENZA DEI MATERIALI
M2: CINEMATICA DINAMICA TRASMISSIONE DEL MOTO
M3: MACCHINE IDRAULICHE
M4: DISEGNO CON AUTOCAD
I.I.S. "E. Guala - BRA"
Ore
Ore
Ore
Ore
18
15
21
45
1/5
MODULO 1 – STATICA – RESISTENZA DEI MATERIALI
Ore 18
Mese/i: Settembre, Ottobre
Prerequisiti
 Strumenti di disegno
 Conoscenze base della tecnologia dei materiali
Competenze:
C1 :Conoscenza dell'impostazione del sistema internazionale di unità di misura S.I. Capacità di trattare formule
mediante le regole algebriche.
C2 :Conoscenza delle definizioni: forza, momento di una forza, coppia di forze, gradi di libertà, vincoli i reazioni
vincolari, struttura isostatica, iperstatica, labile.
C3 :Capacità di compiere operazioni vettoriali con forze e sistemi di forze sia per via grafica sia per via analitica.
Contenuti:
Strumenti matematici applicati alla meccanica: ripasso.
Conoscenza delle definizioni di seno, coseno e tangente Introduzione delle funzioni trigonometriche per la
risoluzione dei triangoli.
Grandezze e unità di misura. Vettori e operazioni vettoriali
Forze e momenti - ricerca della posizione del baricentro - corpo rigido: mobilità ed equilibrio - equazioni
fondamentali della statica - calcolo delle reazioni vincolari di travi isostatiche
Metodologia didattica:
 lezione frontale con presentazione dei concetti fondamentali dell’argomento con il supporto del libro e
schizzi alla lavagna. La lezione può essere facilitata dalla discussione collettiva della classe mettendo in
luce i prerequisiti sull’unità didattica che si va a proporre
 applicazione del metodo svolgendo esercizi insieme (l’insegnante alla lavagna e i ragazzi sul foglio). Si
richiederà, a volte, di procedere prima sul quaderno ed in un secondo tempo a turno alla lavagna.
 esperienza operativa in cui verranno assegnati esercizi riguardanti l’unità didattica, da svolgere in parte in
classe e successivamente a casa o totalmente a casa.
Risorse:
 libri di testo
 strumenti per il disegno
 strumenti multimediali
Modalità / tipologie di verifica: (a discrezione dell’insegnante)
 Prove intermedie
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
prove scritte grafiche
 Prove di fine modulo
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
prove scritte grafiche
Saperi minimi:
Sapere individuare le varie tipologie di strutture e azioni interne ed esterne applicate ad esse.
Sapere individuare definire e schematizzare le strutture isostatiche e labili al fine della determinazione delle
reazioni vincolari.
Attività di recupero:
 Pomeridiano
 In classe in itinere
 Studio individuale
Verifica di fine modulo:
Test o prove di verifica, con la correzione di eventuali relazioni elaborate dagli studenti.
I.I.S. "E. Guala - BRA"
2/5
MODULO 2 – CINEMATICA - DINAMICA - TRASMISSIONE DEL MOTO
Ore 15
Mese/i: Ottobre, Novembre
Prerequisiti:

Conoscenze base di disegno tecnico acquisite nel corso di studi precedente

Conoscere didattica riferita alla cinematica e dinamica

Capacità di osservazione e dei sistemi di trasmissione del moto
Competenze:
C1: Conoscenza delle definizioni e dei principi: posizione, velocità, accelerazione, frequenza, periodo,
grandezze angolari
C2 : Conoscenza del concetto di attrito, resistenze passive, resistenza del mezzo. Conoscenza del concetto di
lavoro, potenza e rendimento.
C3 :Conoscere i principi di funzionamento dei principali sistemi per la trasmissione e la trasformazione del
moto. Conoscere le problematiche e i parametri caratteristici della dinamica delle macchine.
Contenuti:
Moti rettilinei. Moti curvi. Velocità e accelerazione del punto - spazio percorso e velocità media. Classificazione
dei moti e rappresentazione con diagrammi. Moti composti, moti periodici: frequenza e periodo - moto circolare e
moto armonico. Leggi fondamentali della dinamica: principio di D'Alembert. Concetto di massa e peso dei corpi.
Lavoro di una forza. Il concetto di potenza. Principio di conservazione dell'energia. Resistenze passive. Attrito
radente e volvente. Rendimento nelle macchine. Trasmissione del moto con ruote di frizione, ruote dentate,
cinghie piatte e trapezoidali.
Metodologia didattica:
 lezione frontale con presentazione dei concetti fondamentali dell’argomento con il supporto del libro e
schizzi alla lavagna. La lezione può essere facilitata dalla discussione collettiva della classe mettendo in
luce i prerequisiti sull’unità didattica che si va a proporre
 applicazione del metodo svolgendo esercizi insieme (l’insegnante alla lavagna e i ragazzi sul foglio). Si
richiederà, a volte, di procedere sul quaderno.
 esperienza operativa in cui verranno assegnati esercizi da svolgere e da elaborare o da completare
riguardanti il nuovo argomento trattato, per approfondire e sviluppare la conoscenza e le capacità
applicative, da svolgere in parte in classe e successivamente a casa o totalmente a casa.
Risorse:
 libri di testo
 strumenti per il disegno
 strumenti multimediali
Modalità di verifica: (a discrezione dell’insegnante)
 Prove intermedie
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
prove scritte grafiche
 Prove di fine modulo
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
prove scritte grafiche
Saperi minimi:
 Comprendere i criteri di studio dei moti semplici e composti
 Saper calcolare la potenza assorbita da in meccanismo.
 Saper individuare e quantificare le resistenze passive in un meccanismo.
 Sapere individuare le varie tipologie di trasmissione in funzione della potenza da trasmettere.
Attività di recupero:
 Pomeridiano
 In classe in itinere
 Studio individuale
Verifica di fine modulo:
Test o prove di verifica, con la correzione di eventuali relazioni elaborate dagli studenti.
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MODULO 3 - MACCHINE IDRAULICHE
Ore 21
Mese/i: Dicembre, Gennaio, Febbraio
Prerequisiti:

Conoscenze base di disegno tecnico acquisite nel corso di studi precedente

Conoscere i principi dell’idrodinamica

Capacità di osservazione e dei sistemi energetici
Competenze:
C1 :Conoscenza delle definizioni e dei concetti fondamentali (principio di Pascal - legge di Stevino - velocità di
una corrente - portata - regime permanente - equazione di continuità - principio di Bernoulli, perdite di carico
distribuite e localizzate)
C2 : Capacità di effettuare semplici calcoli e valutazioni su trasformazioni, fonti e consumi di energia, usando le
varie unità di misura correnti e applicando il concetto di rendimento. Capacità di risolvere semplici problemi di
termologia e di trasmissione del calore.
C3 :Capacità di schematizzare e illustrare la struttura di un impianto di riscaldamento e dei connessi problemi di
sicurezza e di risparmio energetico.
Contenuti:
I fluidi e le loro caratteristiche - legge di Pascal - legge di Stevino per le pressioni idrostatiche.
Spinte idrostatiche - correnti liquide in pressione: regime permanente - velocità e portata - equazione di
continuità. Potenza di una corrente e perdite di carico - equazione di Bernoulli - linea piezometrica.
Impianti idroelettrici. Turbine idrauliche: salto, potenza e rendimento. Cenni sulle pompe centrifughe,
volumetriche, ad ingranaggi. Il problema energetico: fonti e consumi- energia nucleare, eolica, geotermica,
solare, idraulica, da biomasse. Classificazione delle Macchine a fluido. Termologia: energia termica e sue
caratteristiche. La combustione. La trasmissione del calore. Cenni su impianti termici di riscaldamento: struttura,
funzionamento e normativa. Motori a combustione interna: motori a carburazione 4 tempi e 2 tempi ,motori
diesel; rendimenti, potenza e curve caratteristiche.
Metodologia didattica:
 lezione teorica con presentazione dei concetti fondamentali dell’argomento con il supporto del libro e
schizzi alla lavagna. La lezione può essere facilitata dalla discussione collettiva della classe mettendo in
luce i prerequisiti sull’unità didattica che si va a proporre.
 applicazione del metodo svolgendo esercizi insieme (l’insegnante alla lavagna e gli alunni sul foglio).

esperienza operativa in cui verranno proposte situazioni o assegnati esercizi da elaborare o da
completare riguardanti il nuovo argomento trattato, per approfondire e sviluppare la conoscenza e le
capacità applicative, da svolgere in parte in classe o totalmente a casa
Risorse:
 libri di testo
 strumenti multimediali
Modalità di verifica: (a discrezione dell’insegnante)
 Prove intermedie
teoriche orali o scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
 Prove di fine modulo
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
Saperi minimi:
 Conoscere e applicare correttamente il Teorema di Bernoulli.
 Individuare e caratterizzare le macchine idrauliche.
 Essere in grado di identificare i principi di trasmissione del calore.
 Valutare le differenza tra le varie tipologie di motori a combustione.
 Valutare le differenza tra le varie tipologie di fonti energetiche.
Attività di recupero:
 In classe in itinere
 Studio individuale
I.I.S. "E. Guala - BRA"
4/5
Verifica di fine modulo:
Prove orali o scritte, quesiti a risposta multipla o domande aperte, esercizi a risoluzione rapida.
MODULO 4 – DISEGNO CON AUTOCAD
Ore 45
Mese/i: Febbraio, Marzo, Aprile, Maggio, Giugno
Prerequisiti:

Conoscere i criteri di utilizzo del computer.

Saper operare in ambiente windows
Competenze:
C1: Conoscere i principali comandi di autocad
C2: Conoscere i principi che governano le tecniche di rappresentazione grafica
Contenuti:
Gestione dei file. Menu dei comandi in ambiente windows. Strumenti per il disegno. Tecniche di
rappresentazione. Gestione dei layer. Gestione delle sezioni. Creazione di file con layer e stili di testo, stili di
quote. Operare correttamente con le scale. Rappresentazione dei simboli utilizzati in campo della progettazione
elettrica.
Metodologia didattica:
 lezione teorica con presentazione dei concetti fondamentali dell’argomento con il supporto del libro e
del calcolatore. La lezione può essere facilitata dalla discussione collettiva della classe mettendo in luce
i prerequisiti sull’unità didattica che si va a proporre
 applicazione del metodo di rappresentazione svolgendo esercizi grafici insieme (l’insegnante alla
lavagna e gli alunni sul computer).
 esperienza operativa in cui verranno proposte situazioni o assegnati disegni da elaborare o da
completare riguardanti il nuovo argomento trattato, per approfondire e sviluppare la conoscenza e le
capacità applicative, da svolgere in parte in classe o totalmente a casa
Risorse:
 libri di testo
 visione diretta di dispositivi
 strumenti multimediali
Modalità di verifica: (a discrezione dell’insegnante)
 Prove intermedie
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
 Prove di fine modulo
teoriche scritte a risposte aperte e a risposta multipla
teoriche orali
Saperi minimi:

Conoscere i principali comandi autocad e saper gestire un file di disegno.
Attività di recupero:
 In classe in itinere
 Studio individuale
Verifica di fine modulo:
Prove orali o scritte. Domande aperte o a risposta multipla
I.I.S. "E. Guala - BRA"
5/5