PROGRAMMA PREVENTIVO DI MECCANICA E MACCHINE A FLUIDO CLASSE 3A SPECIALIZZAZIONE ENERGIA
ANNO SCOLASTICO 2015-2016
DOCENTI: PROF. ORAZIO CORRADIN
PROF. RENATO MERIGHI
BLOCCHI
TEMATICI
Dimensioni e unità
di misura
Forze e momenti
Baricentro, momenti
statici e momenti di
inerzia
OBIETTIVI
Acquisire la metodologia per
l’analisi dimensionale delle
formule in uso.
Sapere identificare gli
elementi caratteristici di una
forza;
Essere in grado di
determinare l’intensità di una
forza e saperlo rappresentare
graficamente;
Saper effettuare
composizione e
scomposizione di forze agenti
su un piano;
Essere in grado di
determinare l’intensità del
momento di una forza,
rispetto a un punto o asse;
Saper determinare il
momento risultante di un
sistema di forze;
Saper trasformare una forza
in un sistema equivalente
formato da una forza e da
una coppia.
Saper determinare il
baricentro e i momenti
quadratici di una superficie
CONTENUTI
- unità di misura
- sistemi di unità di misura
- unità fondamentali ed unità
derivate
- forza, lavoro, energia, coppia,
Potenza, pressione, grandezze
specifiche ed angolari
- forze
- grandezze scalari e vettoriali
- composizione e scomposizione
di forze nel piano
- teorema delle proiezioni
- momento di una forza
- teorema di Varignon
- coppia di forze
-coppia di trasporto e sistemi
equivalenti
-baricentro e momenti statici
- teoremi di Pappo-Guldino
- momenti e raggi di inerzia
PERIODO
METODOLOGIA
VALUTAZIONE
Trimestre
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa.
Colloquio e test,
relazioni
Trimestre
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa.
Colloquio e test,
prove scritte e
relazioni su
prove di
laboratorio
Trimestre
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa, oltre a materiale
Colloquio e test,
prove scritte
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- teorema di trasposizione
piana qualsiasi;
Saper calcolare l’area e il
volume di figure di
rivoluzione;
Saper valutare la capacità di
resistenza alle sollecitazioni
esterne di una superficie
piana in relazione al suo
profilo.
Saper determinare, dato un
sistema di forze, il sistema
equivalente costituito dalla
sua risultante e dal momento
- equilibrio di un corpo rigido
risultante delle due forze
- diagramma di corpo libero
rispetto ad un punto
- vincoli
qualsiasi;
- forze esterne (carichi e reazioni)
Saper applicare le equazioni
Equilibrio statico
Trimestre
cardinali della Statica per
- strutture labili, isostatiche e
verificare le condizioni di
iperstatiche
equilibrio di un sistema di
- determinazione delle reazioni
forze nel piano;
vincolari
Saper calcolare le reazioni
vincolari di un corpo rigido
vincolato;
Macchine semplici
Saper identificare gli
elementi caratteristici di una
macchina semplice;
Saper determinare l’intensità
della forza motrice in
funzione della forza
resistente e delle
caratteristiche geometriche
della macchina;
- definizione
- equilibrio delle macchine
semplici ideali e vantaggio
- leva
- carrucola e paranco
- verricello e argano
- piano inclinato
- cuneo
- vite
Pentamestre
audiovisivo. Dimostrazioni
pratiche in laboratorio.
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa, oltre a materiale
audiovisivo. Dimostrazioni
pratiche in laboratorio.
Colloquio e test,
prove scritte e
relazioni.
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa, oltre a materiale
audiovisivo. Dimostrazioni
pratiche in laboratorio.
Colloquio e test,
relazioni
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Saper valutare il vantaggio di
una macchina semplice e
composta.
Saper analizzare i moti
uniformi e uniformemente
vari di un punto materiale
lungo traiettorie rettilinee o
circolari;
Saper applicare le leggi che
regolano il moto di un punto
materiale;
saper analizzare il moto
piano dei punti di un corpo
- moto traslazione
rigido per individuare il
centro di istantanea
- moto rotazionale
- moto circolare
rotazione;
sapere analizzare il moto di
- moto del corpo rigido
- dinamica del moto di traslazione
un punto materiale in
Cinematica,
Pentamestre
Dinamica resistenze relazione alla forze agenti su - dinamica del moto rotazionale
di esso;saper applicare le
passive
- forza centrifuga e centripeta
leggi della Dinamica che
- attrito radente
regolano il moto di un punto
- attrito volente
materiale lungo traiettorie
- resistenza del mezzo
rettilinee o circolari;
- forza motrice
Saper valutare gli effetti
prodotti dalla forza
centrifuga sui veicoli in
curva;
sapere analizzare il moto dei
corpi tenendo conto delle
resistenze passive;
Saper valutare gli effetti
prodotti dalle resistenze
passive su macchine e
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa.
.
Colloquio, test,
verifiche scritte,
relazioni su
prove di
laboratorio
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meccanismi mediante i
rendimenti.
Macchine ed energia
Le fonti di energia,
fabbisogno,
ambiente e
risparmio energetico
- definizione di macchina:
macchine a fluido, motrici,
operatrici, trasformatrici,
idrauliche e termiche
- macchine volumetriche e
dinamiche
- motori endotermici ed
Conoscere la classificazione
esotermici
delle macchine a fluido;
- impianti
Sapere descrivere l’attuale
situazione energetica italiana, - problema energetico
- rendimento di una macchina
le fonti;
- conservazione, forme e
conversione dell’energia
- Exergia
- rendimenti degli impianti
termici
- recupero dell’energia termica
- energia primaria
- energia da fonti fossili
- energia nucleare
- energia dall’acqua
- energia solare
- energia eolica
- energia geotermica
- energia dalle biomasse
- energia dai rifiuti urbani
- vettori energetici e celle a
combustibile
- fabbisogno di energia
- inquinanti
Pentamestre
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa.
.
Colloquio, test,
verifiche scritte,
relazioni su
prove di
laboratorio
Pentamestre
Lezione in classe con ausilio di
lavagna tradizionale e
luminosa.
.
Colloquio, test,
verifiche scritte,
relazioni su
prove di
laboratorio
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- gas serra
- qualità dell’aria
- risparmio energetico e
cambiamenti climatici
- cenni legislativi (ITA/UE)
Saper identificare gli stati in
cui si presenta la materia in
natura;
Essere capaci di calcolare
- definizione di fluido
massa volumica, densità e
- viscosità
volume massico;
Proprietà dei fluidi
- grandezze dei fluidi
Essere capaci di calcolare la
- comprimibilità
pressione nei liquidi;
attribuendo le unità di
misura previste dal SI.
Idrostatica e
idrodinamica
Sapere ricavare l’andamento
della pressione in un liquido
in quiete e tracciare i grafici
che lo rappresentano;
Sapere definire e tracciare la
linea dei carichi piezometrici;
Sapere definire il concetto di
spinta idrostatica su una
superficie;
Essere capace di calcolare la
forza esercitata da un liquido
su superfici piane e
comunque orientate;
Conoscere la teoria del
galleggiamento dei corpi.
Sapere definire i concetti di
portata e di conservazione
della massa;
- pressione, principi di Pascal e
dei vasi comunicanti
- pressione relativa ed assoluta
- misura della pressione
- esperienza di Torricelli
- diagramma delle pressioni
- azione della pressione su una
superficie
- tipologie di spinta e calcolo
- moto dei fluidi
- conservazione della massa
- conservazione dell’energia
- moto dei fluidi ideali nei
condotti
- teorema di Torricelli
- misure di velocità con tubo di
Pitot
- moto dei fluidi
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Sapere definire e distinguere
i vari tipi di moto: vario,
permanente, uniforme;
Sapere calcolare la portata e
la velocità per correnti in
pressione;
Sapere descrivere il principio
di conservazione dell’energia
e saperlo applicare a un
liquido in moto;
Sapere enunciare il teorema
di Bernulli;
Sapere analizzare i singoli
menbri del trinomio di Brulli;
Sapere applicare il teorema
di Bernulli ed eseguire calcoli
sulle correnti liquide;
Sapere applicare la formula
di Torricelli per il moto di
efflusso di un liquido
attraverso un foro eseguito
sulla parete di un recipiente;
Sapere descrivere il principio
di funzionamento del tubo di
Venturi e del tubo di Pitot;
Saper calcolare la velocità, la
portata e la pressione in un
condotto applicando la teoria
del tubo di Venturi.
Saper definire la viscosità dal - fluidi incomprimibili reali
Perdite di carico nei punto di vista formale e
nei condotti
- perdite di carico continue
fluidi incomprimibili metodologico;
reali
- perdite di carico localizzate
Sapere descrivere
l’esperimento di Reynolds ed - misure di portata
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- venturimetri
essere capace di calcolare il
- boccaglio
relativo numero;
- diaframma
Sapere definire e calcolare il
raggio idraulico e le perdite
di carico distribuite e
localizzate;
Sapere tracciare
qualitativamente i grafici
comprensivi delle perdite di
carico relativi alle linee dei
carichi totali e della linea
piezometrica;
Sapere utilizzare gli
strumenti di misura per il
calcolo dei parametri di un
fluido in movimento in una
condotta forzata.
- classificazioni
- prevalenza, potenza e
rendimenti
- turbopompe
- curve caratteristiche
- coefficienti adimensionali
- cenni pompe a stantuffo
- pompe rotative: a palette,
Pompe
ingranaggi, pistoncini, lobi, a vite
- accoppiamento pompa –
sistema idraulico
- cavitazione e rimedi
- scelta della pompa: tipo, velocità
di rotazione, avviamento e pompe
ermetiche
- pale delle turbopompe
Turbine idrauliche
- classificazione
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ed eoliche
- caduta utile, rendimenti e
potenza
- curve caratteristiche
- velocità e diametri specifici
- macchine reversibili
- turbine idrauliche ad azione
- turbine idrauliche a reazione
- equazione di Eulero
- turbine eoliche
Testi di riferimento:
Testo: Meccanica macchine ed energia Vol. 1 – Autore: Giorgio Cornetti- Editore: Il Capitello
- I docenti:
Prof. Renato Merighi
Prof. Ing. Orazio Corradin
Legnago 10.10.2015
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