ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Leonardo da Vinci con sez. Commerciale annessa BORGOMANERO (NO) PIANO DI LAVORO. Anno Scolastico

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1 pag. 1 di 6 ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Leonardo da Vinci con sez. Commerciale annessa BORGOMANERO (NO) PIANO DI LAVORO Anno Scolastico Materia: Meccanica Macchine ed Energia Classe: III^ Meccanica Sez. A Data di presentazione: 12 ottobre 2015 DOCENTI FIRMA Francesco Mannarino Filippo Ceci

2 pag. 2 di 6 OBIETTIVI D APPRENDIMENTO STANDARD MINIMI IN TERMINI DI CONOSCENZE E DI ABILITÁ. Il corso di Meccanica e Macchine dovrà permettere all allievo di essere in grado di: conoscere le problematiche inerenti all equilibrio dei corpi vincolati; conoscere i principali concetti di geometria delle masse; conoscere i principi e le leggi della cinematica; conoscere i principi e le leggi della dinamica e le problematiche inerenti all attrito e alla lubrificazione; conoscere i principi dell idraulica e della termodinamica; conoscere i principi di funzionamento dei meccanismi per la trasmissione della potenza; conoscere i principi di funzionamento delle principali macchine (operatrici e motrici) idrauliche e termiche; saper interpretare la documentazione tecnica del settore; essere in grado di scegliere le macchine e la componentistica in relazione alle esigenze dell area professionale; saper valutare le condizioni di impiego delle varie componenti in relazione alla funzionalità e alla sicurezza. OBIETTIVI TRASVERSALI E RUOLO SPECIFICO DELLA DISCIPLINA NEL LORO RAGGIUNGIMENTO. OBIETTIVI GENERALI FORMATIVI: la finalità dell insegnamento è quella di introdurre gli allievi alle problematiche di utilizzo delle macchine promovendo in essi: la comprensione dei principi fondamentali; la formazione di una adeguata base tecnico-scientifica, l'acquisizione dei principi e dei concetti fondamentali della disciplina, le conoscenze indispensabili per poter affrontare, con la necessaria razionalità, lo studio delle materie tecnico-professionali specifiche dell'indirizzo. Al termine del corso l'allievo dovrà dimostrare di: saper valutare i parametri del movimento di un corpo rigido prodotto da un sistema di forze agenti; conoscere la tipologia, le caratteristiche costitutive e funzionali dei sistemi di trasmissione del moto; possedere una buona conoscenza delle problematiche inerenti alle resistenze passive, alle sollecitazioni ed alla resistenza dei materiali; conoscere le problematiche connesse con la trasformazione e l'utilizzazione dell'energia; conoscere la costituzione schematica e comprendere la funzionalità di complessi meccanici e degli elementi costituenti le macchine; possedere sufficienti capacità operative su potenze, rendimenti, bilanci energetici, consumi; essere in grado di adoperare i manuali tecnici e saper interpretare la documentazione tecnica del settore. Essi sono correlati alle seguenti finalità generali: sapersi esprimere e comunicare nel linguaggio specifico della disciplina, saper analizzare la realtà che ci circonda, saper organizzare e collaborare nella esecuzione di un lavoro, saper sviluppare autonomia di giudizio e sapersi verificare e confrontare con gli altri.

3 pag. 3 di 6 CONTENUTI Forze e sistemi di forze: definizione di forza, classificazione delle forze, sistemi di forze complanari, postulati della statica, composizione e scomposizione di forze complanari, il poligono funicolare, composizione e scomposizione di forze parallele, teorema delle proiezioni. Momenti delle forze: definizione di momento di una forza, teorema di Varignon, coppia di forze, operazioni sulle coppie. Sistemi equivalenti e sistemi equilibrati: riduzione di un sistema ad un punto, condizioni di equilibrio di un sistema di forze, verifica di equilibrio nel piano. Corpi vincolati: gradi di libertà di un corpo rigido nel piano, tipi di vincolo, strutture labili, isostatiche ed iperstatiche, il calcolo delle reazioni vincolari nei sistemi piani, cenni a strutture isostatiche costituite da più aste ed alle travature reticolari. Macchine semplici: vantaggio delle macchine, leve, carrucola, verricelli semplice e differenziale, paranchi e taglie, paranco differenziale, piano inclinato, cuneo vite. Baricentri, momenti statici e momenti d inerzia: definizioni di baricentro di linee, di figure piane, di momento statico di superficie; ricerca dei baricentri di linee, di figure piane per applicazione dell equazione dei momenti statici, degli enunciati dei teoremi di Guldino, con metodi grafici; momenti d inerzia assiali di superfici, teorema di trasposizione, applicazioni numeriche. Moti rettilineo uniforme ed uniformemente accelerato, moti circolare uniforme ed uniformemente accelerato. Leggi dei moti, accelerazione centripeta, calcoli numerici. Moto dei gravi nel vuoto, mota ascendente. Moti composti: caduta parabolica, moto dei proiettili. Moto armonico. Esercizi numerici Dinamica dei moti di traslazione: i principi fondamentali della dinamica, massa e peso dei corpi, forze attive,, reattive e forze d inerzia, principio di D Alembert, teorema della quantità di moto, lavoro e potenza di una forza, energia cinetica, energia potenziale, sistemi isolati e non isolati, principio di conservazione dell energia e teorema dell energia. Dinamica dei moti di rotazione.momenti d inerzia di massa, equazione fondamentale, principio di D Alembert, lavoro e potenza di una coppia, energia cinetica di rotazione, teorema dell energia. Attrito radente, volvente e resistenza del mezzo. Esercizi numerici applicativi. Fonti di energia: tradizionali, alternative, integrative, cenni sui fabbisogni di energia e sui criteri di risparmio energetico. Classificazione e caratteristiche principali delle macchine a fluido e degli impianti motori. Principio di funzionamento delle macchine volumetriche e dinamiche. Moto dei liquidi a pelo libero ed in pressione: principi e leggi fondamentali. Rendimenti delle macchine idrauliche operatrici e motrici. Macchine idrauliche operatrici: pompe volumetriche e dinamiche; principi di funzionamento, problemi di installazione e di esercizio; pompaggio e cavitazione. Impianti motori idraulici. Turbine Pelton, Francis, Kaplan, impianti di accumulazione e di pompaggio. Tempi di esecuzione del programma - Richiami di statica 25 ore - Richiami di cinematica 15 ore - Richiami di dinamica 20 ore - Resistenze passive 15 ore - fonti di energia: tradizionali, alternative, integrative, cenni sui fabbisogni di energia e sui criteri di risparmio energetico - classificazione e caratteristiche principali delle macchine a fluido e degli impianti motori - principio di funzionamento delle macchine volumetriche e dinamiche - rendimenti delle macchine idrauliche operatrici e motrici ore 15 - moto dei liquidi a pelo libero ed in pressione: principi e leggi fondamentali ore 25

4 pag. 4 di 6 - macchine idrauliche operatrici: pompe volumetriche e dinamiche; principi di funzionamento, problemi di installazione e di esercizio; pompaggio e cavitazione - impianti motori idraulici. Turbine Pelton, Francis, Kaplan, impianti di accumulazione e di pompaggio ore 20 Totale ore 135. METODI DI INSEGNAMENTO APPROCCI DIDATTICI, TIPOLOGIA DI ATTIVITÁ E MODALITÁ DI LAVORO. Lezione frontale ed esercitazioni di laboratorio STRUMENTI DI LAVORO LIBRI DI TESTO: Cipriano Pidatella, Giampiero Ferrari Aggradi, Delia Pidatella Vol. I Corso di Meccanica, macchine ed energia Edizioni Zanichelli. Manuale Cremonese Meccanica quarta edizione Edizioni Zanichelli Materiale presente sulla piattaforma del sito della scuola. TESTI DI LETTURA, DI CONSULTAZIONE, DISPENSE, FOTOCOPIE. Tutto questo dipenderà anche dalle modalità di sviluppo del corso. VERIFICA E VALUTAZIONE STRUMENTI PER LA VERIFICA FORMATIVA (controllo in itinere del processo di apprendimento). STRUMENTI PER LA VERIFICA SOMMATIVA (controllo del profitto scolastico ai fini della valutazione): domande chiuse e/o aperte su argomenti svolti, risoluzione di problemi. NUMERO DELLE VERIFICHE SOMMATIVE PREVISTE PER OGNI PERIODO: sono previste due prove scritte e due prove orali nel primo periodo didattico, e tre prove scritte e tre prove orali nel secondo periodo didattico. E' sempre possibile il recupero di prove non sufficienti. Se la prova viene recuperata non si terrà più conto del risultato negativo. Le valutazioni sommative di fine quadrimestre si baseranno sulla conoscenza e comprensione di più della metà degli argomenti proposti e si fonderanno anche sui seguenti elementi di giudizio: - apprendimento: livello di partenza e "attuale" (finale); - partecipazione; - metodo di studio; - impegno e rispetto delle scadenze. Verrà seguito, per il processo di valutazione, lo schema allegato.

5 pag. 5 di 6 ALLEGATO CRITERI SEGUITI PER LA VALUTAZIONE DELLE PROVE Variabile: CONOSCENZA. Indicatori: - contenuti; - argomenti trattati; - principi; - linguaggio, terminologia. Livelli: - nessuna conoscenza o conoscenze gravemente errate voto: conoscenze frammentarie e lacunose voto: 4 - conoscenze carenti e superficiali voto: 5 - conoscenze complete con qualche imperfezione voto: 6 - conoscenze complete ma non approfondite voto: 7 - conoscenze complete e approfondite voto: 8 - conoscenze complete, approfondite e ampliate voto: 9-10 Variabile: COMPRENSIONE. Indicatori: - capacità di cogliere il senso e di interpretare; - ridefinire un concetto; - cogliere implicazioni; - determinare correlazioni; - utilizzare dati o idee contenuti nella informazione. Livelli: - non ha alcuna capacità di comprensione o commette gravi errori voto: commette errori diffusi voto: 4 - commette qualche errore anche nella esecuzione di compiti semplici voto: 5 - sa cogliere il senso e interpretare correttamente i contenuti semplici voto: 6 - sa interpretare e ridefinire un concetto voto: 7 - sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni ma è impreciso voto: 8 - sa cogliere implicazioni e determinare correlazioni con precisione voto: 9-10 Variabile: APPLICAZIONE E GENERALIZZAZIONE. Indicatori: - saper applicare le conoscenze in situazioni note; - collegamenti-classificazioni; - argomentazioni (saper dimostrare); - capacità di passare dal particolare all'universale; - attuare astrazioni. Livelli: - non riesce ad applicare le conoscenze minime voto: commette gravi errori nell'applicazione voto: 4 - sa applicare le conoscenze in compiti semplici ma commette errori voto: 5 - sa applicare le conoscenze in compiti semplici senza errori voto: 6 - sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi ma con imprecisioni voto: 7 - sa applicare i contenuti e le procedure in compiti complessi in modo corretto voto: 8 - sa applicare i contenuti e le procedure acquisiti anche in compiti

6 pag. 6 di 6 - ANALISI: complessi e in modo ottimizzato (procedure migliori) voto: ) non è in grado di effettuare alcuna analisi voto: 1 3 2) è in grado di effettuare analisi parziali voto: 4 5 3) sa effettuare analisi complete ma non approfondite voto: 6 7 4) sa effettuare analisi complete e approfondite ma con incertezze voto: 8 9 5) è capace di cogliere in modo autonomo gli elementi di un insieme e di stabilire relazioni tra essi voto: 10 - SINTESI: 1) non ha la conoscenza e le capacità operative per effettuare alcuni sintesi voto: 1 3 2) è in grado di effettuare una sintesi parziale e imprecisa voto: 4 5 3) sa sintetizzare ma con incertezze voto: 6 7 4) ha acquisito autonomia nella sintesi che però risulta incompleta voto: 8 9 5) sa organizzare in modo completo e autonomo le conoscenze e le capacità operative acquisite voto: 10 - VALUTAZIONE: 1) non è capace di autonomia di giudizio voto: 1 3 2) orientato è in grado di effettuare valutazioni non argomentate voto: 4 5 3) orientato è in grado di effettuare valutazioni argomentate voto: 6 7 4) è in grado di effettuare valutazioni autonome con argomentazioni parziali voto: 8 9 5) è capace di valutazioni autonome con argomentazioni esaurienti voto: 10