Programmazione modulare

Programmazione modulare di Meccanica e Macchine a Fluido a.s. 2015-16 Indirizzo: Meccatronica classe Terza
Docenti prof.Rinaldi Angelo, prof Cecchetti Giordano
Ore settimanali previste: 4ore – N.ro totale di ore 4x33= 132 ore
Prerequisiti per l'accesso al modulo 1: saper risolvere equazioni di 10 e di 20, semplici sistemi matematici e saper riconoscere l’ equazione di una retta
e di una parabola
N.
modulo
Titolo Modulo
Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo
Ore previste
per modulo
Periodo mensile per
modulo
U.D.1 Grandezze scalari e vettoriali .
Concetto di forza
U.D.2 momenti statici,baricentro
Modulo 1
Statica
U.D.3 equilibrio di corpi vincolati,
35
Settembre- Ottobre
Competenze
-saper
effettuare
operazioni
vettoriali
-saper calcolare il baricentro di una
figura ed il relativo
--saper calcolare le reazioni
vincolari di strutture isostatiche
equazioni cardinali e risoluzione delle
strutture isostatiche.
. Prerequisiti per l'accesso al modulo 2: conoscenza dei contenuti del modulo 1; saper risolvere equazioni di 10 e di 20, semplici sistemi matematici
N.
Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste Periodo mensile per
Competenze
Titolo Modulo
modulo
modulo
per modulo
modulo
-saper scrivere le equazioni del
Modulo 2
moto, generali e particolari, e
Grandezze fisiche e
U.D.1 moti rettilinei, circolari e
20
Novembre-Dicembre rappresentarle sui piani cartesiani
Cinematica del punto teorema dei moti relativi
in funzione del tempo
Prerequisiti per l'accesso al modulo 3 conoscenza dei contenuti dei modulo 1 e 2; saper risolvere equazioni di 10 e di 20
N.
Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste Periodo mensile per
Competenze
Titolo Modulo
modulo
modulo
per modulo
modulo
_conoscere e saper applicare le
principali leggi della dinamica
Modulo 3
U.D.1 Principi e leggi fondamentali
Dinamica del punto e
- conoscere la differenza tra attrito
25
Febbraio-Maggio
della dinamica
del corpo rigido
radente e volvente e saper
U.D.2 attrito, resistenza del mezzo,
applicare le leggi fisiche relative agli
ed urti.
urti.
Prerequisiti per l'accesso al modulo 4: saper fare semplici equivalenze; saper risolvere le equazioni di primo grado
N.
modulo
Titolo Modulo
Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo
U.D.1classificazione
Modulo 4
Statica dei
fluidi
macchine a fluido
U.D.2fluidi e loro proprieta’
Ore previste
per modulo
Periodo mensile per
modulo
delle
10
NovembreDicembre
Competenze
--Conoscere le principali unità di
misura e saper effettuare l’analisi
dimensionale
--saper classificare le macchine a
fluido
--conoscere le principali proprietà
dei fluidi
--saper calcolare la pressione con i
manometri differenziali
Prerequisiti per l'accesso al modulo 5 conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti
N.
Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste
Titolo Modulo
modulo
modulo
per modulo
U.D.1
dinamica
incomprimibil
Modulo 5
Dinamica dei fluidi
incomprimibili
dei
Periodo mensile per
modulo
fluidi
U.D.2moto stazionario dei fluidi nei
22
Gennaio-Marzo
condotti
Prerequisiti per l’accesso al modulo 6: conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti
N.
Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste
Titolo Modulo
modulo
modulo
per modulo
Periodo mensile per
modulo
U.D.1 macchine idrauliche principio
di funzionemento
Macchine
Modulo 6 idrauliche
operatrici e motrici
U.D.2 funzionamento delle turbine
idrauliche
Marzo – aprile
20
Competenze
--Sapere le definizioni dei tipi di
moto e sapere applicare il teorema
di Bernoulli
--Saper calcolare le perdite di carico
e saper tracciare la linea dei carichi
totali e la piezometrica
Competenze
--Conoscere
il
concetto
di
prevalenza manometrica e totale e
quello del funzionamento delle
turbopompe e delle pompe
volumetriche
.--conoscere
il
principio
di
funzionamento
delle
turbine
idrauliche
Unità didattiche del modulo N. 1
Titolo U.D.
U.D.1Grandezze
scalari e vettoriali .
Concetto di forza
Contenuti
Concetto di forza, postulati della statica,
composizione
e
scomposizione
di
forze,
composizione e scomposizione di forze parallele,
teorema delle proiezioni, momento di una forza
rispetto ad un punto, teorema di Varignon, coppia di
forze, proprietà delle coppie, composizione e
scomposizione di coppie, trasporto di una forza
parallelamente a se stessa, riduzione di un sistema di
forze ad un punto.
Conoscenze
Teoriche
--Saper
classificare una
grandezza
vettoriale
e
scalare
e
conoscere
la
definizione
di
forza e le sue
operazioni
di
algebra vettoriale
-
Abilità Operative
N. ore
-- Saper comporre e
scomporre una grandezza
vettoriale, saper applicare il
teorema di Varignon
-- Saper ridurre un sistema di
forze ad un punto
10
Attività di laboratorio:
--non prevista
U.D.2: momenti
Calcolo delle coordinate del baricentro di figure
complesse, teoremi di Guldino.
statici e baricentro
Attività di laboratorio:
--non prevista
Titolo U.D.
Contenuti
-- Conoscere la
definizione
momento statico
e dei teoremi di
Guldino
Conoscenze
Teoriche
- saper calcolare il baricentro
di figure piane
10
Abilità Operative
N. ore
U.D.3: equilibrio di
corpi
liberi
e
vincolati, equazioni
cardinali
e
risoluzione
delle
strutture
isostatiche.
Equilibrio nel piano con il metodo analitico; corpi
vincolati; tipi di vincolo e loro caratteristiche; strutture
labili, isostatiche e iperstatiche; equilibrio dei corpi
vincolati; calcolo delle reazioni vincolari con le
equazioni cardinali della statica.
--saper
riconoscere e
classificare i
vincoli e definire
una struttura
labile, isostatica e
iperstatica
-saper calcolare le reazioni
vincolari
di
strutture
isostatiche
15
Attività di laboratorio:
-non prevista
35
Unità didattiche del modulo N. 2
Titolo U.D.
Contenuti
U.D.1:
Moti
rettilinei, circolari Definizioni e proprietà di traiettoria, velocità e accelerazione.
e teorema dei moti Equazioni del moto, moto rettilineo uniforme, moto
rettilineo uniformemente accelerato: caduta dei gravi nel
relativi
vuoto, equazione di Torricelli, corpo lanciato verso l'alto nel
vuoto; moto circolare uniforme: relazioni angolari; moto
circolare uniformemente accelerato: relazioni angolari; moto
oscillatorio armonico: diagrammi del moto. Moti relativi:
definizione di velocità assoluta, relativa e di trascinamento,
relazione vettoriale. Composizione dei moti: generalità,
esempi di applicazione, moto di un proiettile, calcolo della
gittata.
Attività di laboratorio:
--non prevista
Conoscenze
Teoriche
--Conoscere le
definizioni
principali dei
contenuti della
U.D.
--conoscere le
equazioni dei
moti
Abilità Operative
N. ore
-- saper scrivere le equazioni
del moto, generali e
particolari, e rappresentarle
sui piani cartesiani in
funzione del tempo saper
risolvere problemi sui moti
circolari
20
20
Unità didattiche del modulo N. 3
Titolo U.D.
U.D.1 Principi e
leggi fondamentali
della Dinamica
Titolo U.D.
U.D.2:
Attrito,
resistenza
del
mezzo ed urti
Conoscenze
Teoriche
Il principio fondamentale della dinamica: legge di Newton; --Conoscenza dei
unità di misura; accelerazione di gravità; la legge di contenuti teorici
gravitazione universale; principio di d'Alambert; forza della U.D.
d'inerzia; esempi di applicazione del principio di d'Alambert:
piano inclinato; pendolo conico; satellite artificiale; principio
di conservazione della quantità di moto; principio di azione e
reazione; lavoro di una forza; lavoro di una forza applicata ad
un punto vincolato; teorema dell'energia cinetica per il moto
rettilineo e per il moto rotatorio; equazione fondamentale
della dinamica nel moto rotatorio; lavoro generato da una
coppia di forze; potenza (definizione); potenza di una coppia.
Attività di laboratorio:
-non prevista
Contenuti
Abilità Operative
--Saper applicare le leggi
della dinamica
Conoscenze
Abilità Operative
Teoriche
Effetti delle resistenze passive; attrito di strisciamento; --Conoscere
la -- Saper applicare le forze di
attrito volvente; resistenza del mezzo. Urto anelastico e urto differenza
tra attrito
elastico; calcolo delle velocità dopo l’urto, lavoro di attrito radente e
deformazione.
volvente,
conoscere
i
parametri
che
influenzano
la
Attività di laboratorio:
resistenza
del
non prevista
mezzo
Contenuti
N. ore
15
N. ore
10
25
Unità didattiche del modulo N. 4
Titolo U.D.
U.D.1
Classificazione
delle macchine a
fluido
Contenuti
Macchine operatrici e macchine motrici; macchine
idrauliche e macchine termiche; macchine volumetriche e
macchine dinamiche; motori a combustione esterna e
motori a combustione interna
Conoscenze Teoriche
--saper classificare le
macchine a fluido
Abilità Operative
N. ore
4
Attività di laboratorio: non prevista
Titolo U.D.
U.D.2:
Fluidi e
loro proprieta
Contenuti
Definizione di fluido; coefficiente di viscosità; sforzo di
taglio; massa volumica; comprimibilità dei fluidi; viscosità
cinematica; fluido reale e fluido ideale; Forze in un fluido in
quiete; pressione e principio di Pascal; variazione della
pressione al variare della profondità; spinta di Archimede;
Attività di laboratorio:
--non prevista
Conoscenze Teoriche
Abilità Operative
--conoscere
le --Saper consultare le
principali proprietà tabelle per ricavare le
dei fluidi
caratteristiche principali
dei fluidi
--saper calcolare la spinta
di Archimede
N. ore
6
10
Unità didattiche del modulo N. 5
Titolo U.D.
U.D.1:
Dinamica
dei
fluidi
incomprimibili
Contenuti
Moto laminare e moto turbolento; equazione di Bernoulli
per un fluido ideale e sua rappresentazione: linea
piezometrica, linea dei carichi totali; teorema di Torricelli; il
coefficiente di contrazione, di velocità e di efflusso
Conoscenze Teoriche
--saper classificare i
tipi di moto
--conoscere i
contenuti teorici
della U.D.
Abilità Operative
--sapere
applicare
il
teorema di Bernoulli
--saper tracciare la linea
piezometrica e quella dei
carichi totali
N. ore
Contenuti
Conoscenze Teoriche
Condotti chiusi e aperti; liquidi reali nei condotti; equazione --conoscere i
di Bernoulli per un fluido reale; perdita di carico continua e contenuti teorici
localizzata nei tubi circolari; calcolo del fattore di attrito per i della U.D.
moti turbolenti e laminari; abaco di Moody; formula di
Colebrook; tabelle e grafici per il calcolo delle perdite di
carico continue, perdite di carico localizzate: tabelle per il
calcolo delle perdite di carico localizzate; calcolo delle
perdite di carico con la formula di Hazen - Williams
Abilità Operative
--Saper
calcolare
le
perdite
di
carico
accidentali e continue
N. ore
7
Attività di laboratorio:
--non prevista
Titolo U.D.
U.D.2:
Moto
stazionario
dei
fluidi nei condotti
Attività di laboratorio:
--calcolo delle perdite di carico sul banco-pompa centrifuga
15
22
Unità didattiche del modulo N. 6
Titolo U.D.
U.D.1
macchine
idrauliche principio
di funzionemento
Contenuti
Conoscenze Teoriche
Classificazione delle macchine idrauliche; prevalenza --conoscere i
manometrica, prevalenza geodedica e totale; rendimenti e contenuti teorici
potenza di una turbopompa; curve caratteristiche; il della U.D.
fenomeno della cavitazione; altezza netta positiva di
aspirazione.
Attività di laboratorio:
--calcolo della potenza assorbita;
Abilità Operative
--saper
colcolare
la
prevalenza manometrica
e totale di una pompa
--saper scegliere il tipo di
pompa in funzione del
sistema idraulico
N. ore
Abilità Operative
--saper scegliere il tipo di
turbina in funzione del
salto
geodedico
a
disposizione
N. ore
10
--calcolo della potenza idraulica;
Titolo U.D.
U.D.2
funzionamento delle
turbine idrauliche
Contenuti
Conoscenze Teoriche
Turbine idrauliche ad azione (Pelton): descrizione, turbine --conoscere i
idrauliche a reazione: descrizione della turbina Francis e della contenuti teorici
turbina assiale Kaplan;.
della U.D.
Attività di laboratorio:
--non prevista
10
20