ITIS “Tullio Buzzi”
PIANO DI LAVORO
DIPARTIMENTO
MECCANICA
Disciplina: Meccanica, macchine ed energia
Classi 4
Sezioni M – N – O – serale
Anno scolastico 2016-2017
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ITIS “Tullio Buzzi”
DISCIPLINA
ORE LEZIONE
SETTIMANALI
4
ORE TOTALI PREVISTE
136
ORE DI COMPRESENZA
/
PREVISTE
TITOLO DEI LIBRI DI TESTO
CORSO DI MECCANICA, MACCHINE ED ENERGIA PER MECCANICA ED ENERGIA DI CIPRIANO PIDATELLA,
GIAMPIETRO FERRARI AGGRADI E DELIA PIDATELLA – VOL. 1° - EDITORE ZANICHELLI
MANUALE DI MECCANICA – EDITORE HOEPLI
OBIETTIVI DELLA DISCIPLINA
(coerenti con gli obiettivi educativi e trasversali fissati dal Collegio dei Docenti e dal Consiglio di Classe)
La Meccanica applicata assume fondamentale importanza nell'indirizzo per la Meccanica, sia perché tutte le materie tecnicoprofessionali caratterizzanti l'indirizzo si avvalgono dei suoi contributi, sia perché essa riveste un ruolo formativo in virtù del
rigore scientifico con cui deve essere impostato e condotto il suo studio.
L'insegnamento della Meccanica deve dunque promuovere negli allievi:
la formazione di una consistente base tecnico-scientifica;
l'acquisizione critica dei principi e dei concetti fondamentali costituenti il supporto scientifico della disciplina;
le conoscenze indispensabili per poter affrontare, con la necessaria razionalità, lo studio delle materie tecnico
professionali specifiche dell'indirizzo meccanico;
l'acquisizione di capacità progettuali di organi di macchine e di semplici meccanismi.
L'insegnamento delle Macchine a fluido, di rilevante importanza nell'indirizzo per la Meccanica, deve promuovere negli allievi:
la formazione di una solida base imperniata soprattutto sugli argomenti di carattere propedeutico quali i problemi
dell'energia, i combustibili e la combustione, la termodinamica applicata, gli elementi di fluidodinamica e di
trasmissione del calore;
la conoscenza critica dei principi e degli aspetti applicativi essenziali della disciplina.
Al termine del corso triennale l'allievo dovrà dimostrare di:
possedere una buona conoscenza delle problematiche inerenti all'equilibrio dei corpi liberi e vincolati, alle leggi del moto, alla
dinamica dei corpi, alle resistenze passive, alla resistenza dei materiali, ai meccanismi per la trasmissione del moto, alla
regolazione delle macchine;
possedere buone capacità di schematizzazione dei problemi e di impostazione dei calcoli di dimensionamento e di verifica di
semplici strutture, di organi di macchine e di meccanismi;
essere in grado di adoperare i manuali tecnici e saper interpretare la documentazione tecnica del settore.
possedere una buona conoscenza delle principali caratteristiche dei vari tipi di impianti motori e di macchine a fluido, con
particolare riguardo alle applicazioni industriali, ai criteri di scelta, ai problemi di installazione e di funzionamento;
possedere sufficienti capacità operative di calcolo su potenze, rendimenti, bilanci energetici, consumi, ecc..
PREREQUISITI
Per affrontare il corso di studi gli alunni devono possedere i seguenti prerequisiti:
Possedere una sufficiente conoscenza e saper applicare correttamente le nozioni di matematica e geometria
apprese precedentemente.
Conoscere i principi fondamentali della fisica ed essere in grado di utilizzarli con sicurezza con particolare cura
per la meccanica affrontata durante il primo anno del primo biennio e del secondo biennio (classe prima e
terza).
Conoscere le nozioni principali della tecnologia de materiali e le norme del disegno già apprese.
Aver appreso correttamente i principi della chimica ed essere in grado di applicarli con particolare riguardo alle
reazioni di ossido-riduzione.
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MODULI
OBIETTIVI
CONTENUTI
TEMPI
CAPACITÀ
Capacità di affrontare e risolvere
problemi relativi alla cinematica
Capacità di affrontare e risolvere
problemi relativi alla dinamica
Saper applicare i principi della dinamica
ai moti di traslazione e di rotazione
DINAMICA: Leggi fondamentali della dinamica del punto materiale e del corpo rigido. Forze d’inerzia, momenti d’inerzia di
massa, coppia d'inerzia. Quantità di moto, impulso, momento della quantità di moto, momento angolare.
COMPETENZE
Energia potenziale, cinetica, elastica. Conservazione dell'energia. Teorema delle forze vive.
Conoscere i concetti di moto uniforme e
uniformemente vario
Fenomeni d’urto (cenni)
Conoscere i principali moti relativi
Resistenze passive: attrito radente statico e dinamico, attrito volvente.
Conoscere le tre leggi della dinamica
Perni di portanti e di spinta
Conoscere e saper applicare i principi
fondamentali della dinamica al punto
materiale ed al corpo rigido
Rendimento meccanico
MECCANICA
GENERALE
CINEMATICA: Moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, moto circolare, moti composti, moto armonico. Moto di
traslazione e rotazione dei corpi rigidi, moti relativi. Rototraslazione.
Macchine semplici ideali e reali.
MACCHINE A FLUIDO CAPACITÀ
Capacità di affrontare problemi relativi
alle energie provenienti da fonti
rinnovabili
Capacità di affrontare e risolvere
problemi relativi alle macchine idrauliche
Capacità di affrontare e risolvere
problemi relativi alla termologia
COMPETENZE
Conoscere i concetti relativi alla
produzione e funzionamento di energia
da fonti alternative e rinnovabili
70
66
Fonti energetiche: primarie, secondarie, esauribili, rinnovabili.
Classificazione delle macchine a fluido. Idrostatica: unità di misura della pressione, legge di Stevino, esperienza di
Torricelli, pressione assoluta e pressione relativa, energia di pressione, manometro. Idrodinamica: legge di continuità,
teorema di Bernoulli per fluidi ideali, energia o carico totale. Venturimetro.
Moto dei liquidi in regime laminare e turbolento. Perdite di carico concentrate e distribuite. Teorema di Bernoulli per fluidi
reali.
Macchine idrauliche motrici ed operatrici: pompe e turbine idrauliche, classificazioni
Pompe dinamiche: prevalenza, rendimenti (volumetrico, idraulico, organico, totale), potenza, NPSH, cavitazione
Pompe volumetriche: rotative e alternative. Parti costituenti una pompa alternativa: pressione, corsa, lunghezza
manovella, sforzo sullo stelo del pistone, portata, caratteristiche H,Q e relativi rendimenti
Conoscere i concetti relativi alle
macchine idrauliche operatrici
Pompe centrifughe (cenni)
Conoscere i concetti relativi alle
macchine idrauliche motrici
Macchine idrauliche motrici: potenza e rendimenti, grado di reazione, tipologie, parzializzazione, velocità specifica (cenni)
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Combustibili e combustione. Potere calorifico.
Possedere una buona conoscenza delle
principali caratteristiche dei vari tipi di
impianti motori e di macchine a fluido,
con particolare riguardo alle applicazioni
industriali, ai criteri di scelta, ai problemi
d’installazione e di funzionamento.
Grandezze di stato. Grandezze specifiche. Costante del gas, equazione di stato dei gas. Trasformazioni termodinamiche,
calori specifici, rappresentazione nei diagrammi p-v, T-s, h-s
Cicli termodinamici
Scambiatori di calore, generatori di vapore, ciclo di Rankine. Impianto a vapore.
Cogenerazione
DEFINIZIONE DEL LIVELLO DI SUFFICIENZA NELLA DISCIPLINA
(per ottenere la sufficienza nella disciplina gli alunni devono possedere le seguenti conoscenze, competenze e capacità)
Sufficienti conoscenze degli argomenti sopra indicati e capacità di applicarle per la risoluzione di elementari problemi di Meccanica e
Macchine a Fluido
PROVE DI LABORATORIO
Non attivato
VERIFICHE SOMMATIVE
STRUMENTI IMPIEGATI
Numero di prove previste
Numero di prove previste
1° quadrimestre
2° quadrimestre
Almeno 3
Almeno 3
prove strutturate
/
/
prove pratiche
/
/
prove grafiche
/
/
prove sommative (scritte/orali)
TIPOLOGIA DI VERIFICA SCELTA PER LA PROVA DI ACCERTAMENTO DEL LIVELLO DI
SUFFICIENZA (indicare se è prevista anche una prova di laboratorio)
Scritta con eventuale discussione degli argomenti attinenti alla prova.
Data di consegna
Firma docente
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15 ottobre 2016
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