PIANO DI LAVORO DIPARTIMENTO MECCANICA

Transcript

1 PIANO DI LAVORO DIPARTIMENTO MECCANICA Disciplina: Meccanica, macchine ed energia Classi 4 Sezioni M N O serale Anno scolastico pag. 1 di 5

2 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. pag. 2 di 5

3 MODULI OBIETTIVI CONTENUTI TEMPI CAPACITÀ problemi relativi alla cinematica problemi relativi alla dinamica Saper applicare i principi della dinamica ai moti di traslazione e di rotazione CINEMATICA: Moto rettilineo uniforme, uniformemente accelerato, moto circolare, moti composti, moto armonico. Moto di traslazione e rotazione dei corpi rigidi, moti relativi. Rototraslazione. 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. MECCANICA GENERALE COMPETENZE Conoscere i concetti di moto uniforme e uniformemente vario Energia potenziale, cinetica, elastica. Conservazione dell'energia. Teorema delle forze vive. Fenomeni d urto (cenni) Macchine semplici ideali e reali. 70 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 MACCHINE A FLUIDO CAPACITÀ Capacità di affrontare problemi relativi alle energie provenienti da fonti rinnovabili problemi relativi alle macchine idrauliche problemi relativi alla termologia COMPETENZE Conoscere i concetti relativi alla produzione e funzionamento di energia da fonti alternative e rinnovabili Conoscere i concetti relativi alle macchine idrauliche operatrici 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 Pompe centrifughe (cenni) 66 Conoscere i concetti relativi alle macchine idrauliche motrici Macchine idrauliche motrici: potenza e rendimenti, grado di reazione, tipologie, parzializzazione, velocità specifica (cenni) pag. 3 di 5

4 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. Combustibili e combustione. Potere calorifico. 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 STRUMENTI IMPIEGATI VERIFICHE SOMMATIVE Numero di prove previste 1 quadrimestre Numero di prove previste 2 quadrimestre prove sommative (scritte/orali) Almeno 3 Almeno 3 prove strutturate / / prove pratiche / / prove grafiche / / 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 pag. 4 di 5

5 15 ottobre 2016 pag. 5 di 5