Programmazione modulare di Meccanica e Macchine a Fluido a.s Indirizzo: Meccatronica classe Terza

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1 Programmazione modulare di Meccanica e Macchine a Fluido a.s Indirizzo: Meccatronica classe Terza Docenti prof.rinaldi Angelo, itp: Bonanni Massimo Ore settimanali previste: 4ore ro totale di ore 4x33= 132 ore Prerequisiti per l'accesso al 1: saper risolvere equazioni di 1 0 e di 2 0, semplici sistemi matematici e saper riconoscere l equazione di una retta e di una parabola Modulo 1 Statica Titolo unità didattiche in cui è diviso il U.D.1 Grandezze scalari e vettoriali. Concetto di forza U.D.2 momenti statici,baricentro U.D.3 equilibrio di corpi vincolati, equazioni cardinali e risoluzione delle strutture isostatiche. Ore previste per Periodo mensile per 35 Settembre- Ottobre -saper effettuare operazioni vettoriali -saper calcolare il baricentro di una figura ed il relativo --saper calcolare le reazioni vincolari di strutture isostatiche. Prerequisiti per l'accesso al 2: conoscenza dei contenuti del 1; saper risolvere equazioni di 1 0 e di 2 0, semplici sistemi matematici Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste Periodo mensile per per Modulo 2 Grandezze fisiche e Cinematica del punto U.D.1 moti rettilinei, circolari e teorema dei moti relativi 20 Novembre-Dicembre -saper scrivere le equazioni del moto, generali e particolari, e rappresentarle sui piani cartesiani in funzione del tempo

2 Prerequisiti per l'accesso al 3 conoscenza dei contenuti dei 1 e 2; saper risolvere equazioni di 1 0 e di 2 0 Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste Periodo mensile per per Modulo 3 Dinamica del punto e del corpo rigido U.D.1 Principi e leggi fondamentali della dinamica U.D.2 attrito, resistenza del mezzo, ed urti. 25 Febbraio-Maggio _conoscere e saper applicare le principali leggi della dinamica - conoscere la differenza tra attrito radente e volvente e saper applicare le leggi fisiche relative agli urti. Prerequisiti per l'accesso al 4: saper fare semplici equivalenze; saper risolvere le equazioni di primo grado Modulo 4 Statica dei fluidi Titolo unità didattiche in cui è diviso il U.D.1classificazione macchine a fluido U.D.2fluidi e loro proprieta delle Ore previste per 10 Periodo mensile per Novembre- Dicembre --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

3 Prerequisiti per l'accesso al 5 conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste per Modulo 5 Dinamica dei fluidi incomprimibili U.D.1 dinamica dei fluidi incomprimibil U.D.2moto stazionario dei fluidi nei condotti Prerequisiti per l accesso al 6: conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti Titolo unità didattiche in cui è diviso il Ore previste per U.D.1 macchine idrauliche principio di funzionemento Modulo 6 Macchine idrauliche operatrici e motrici U.D.2 funzionamento delle turbine idrauliche Periodo mensile per 22 Gennaio-Marzo 20 Periodo mensile per Marzo aprile --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 --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

4 Unità didattiche del 1 U.D.1Grandezze scalari e vettoriali. Concetto di forza 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. --Saper classificare una grandezza vettoriale e scalare e conoscere la definizione di forza e le sue operazioni di algebra vettoriale - Abilità Operative ore -- Saper comporre e scomporre una grandezza vettoriale, saper applicare il teorema di Varignon -- Saper ridurre un sistema di forze ad un punto 10 --non prevista U.D.2: momenti statici e baricentro Calcolo delle coordinate del baricentro di figure complesse, teoremi di Guldino. --non prevista -- Conoscere la definizione momento statico e dei teoremi di Guldino - saper calcolare il baricentro di figure piane 10 Abilità Operative ore

5 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 -non prevista Unità didattiche del 2 U.D.1: Moti rettilinei, circolari e teorema dei moti relativi Definizioni e proprietà di traiettoria, velocità e accelerazione. Equazioni del moto, moto rettilineo uniforme, moto rettilineo uniformemente accelerato: caduta dei gravi nel 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. --Conoscere le definizioni principali dei contenuti della U.D. --conoscere le equazioni dei moti Abilità Operative 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 --non prevista 20

6 Unità didattiche del 3 U.D.1 Principi e leggi fondamentali della Dinamica Il principio fondamentale della dinamica: legge di Newton; unità di misura; accelerazione di gravità; la legge di gravitazione universale; principio di d'alambert; forza 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. -non prevista --Conoscenza dei contenuti teorici della U.D. Abilità Operative --Saper applicare le leggi della dinamica ore 15 U.D.2: Attrito, resistenza del mezzo ed urti Abilità Operative ore 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, 10 conoscere i parametri che influenzano la non prevista resistenza del 25 mezzo

7 Unità didattiche del 4 Abilità Operative ore U.D.1 Macchine operatrici e macchine motrici; macchine --saper classificare le Classificazione idrauliche e macchine termiche; macchine volumetriche e macchine a fluido delle macchine a fluido macchine dinamiche; motori a combustione esterna e motori a combustione interna 4 non prevista Abilità Operative ore U.D.2: Fluidi e Definizione di fluido; coefficiente di viscosità; sforzo di --conoscere le --Saper consultare le loro proprieta taglio; massa volumica; comprimibilità dei fluidi; viscosità principali proprietà tabelle per ricavare le cinematica; fluido reale e fluido ideale; Forze in un fluido in dei fluidi caratteristiche principali dei fluidi 6 quiete; pressione e principio di Pascal; variazione della --saper calcolare la spinta pressione al variare della profondità; spinta di Archimede; di Archimede --non prevista 10

8 Unità didattiche del 5 Abilità Operative ore U.D.1: Dinamica Moto laminare e moto turbolento; equazione di Bernoulli --saper classificare i --sapere applicare il per un fluido ideale e sua rappresentazione: linea tipi di moto teorema di Bernoulli dei fluidi piezometrica, linea dei carichi totali; teorema di Torricelli; il --conoscere i --saper tracciare la linea 7 incomprimibili coefficiente di contrazione, di velocità e di efflusso contenuti teorici piezometrica e quella dei della U.D. carichi totali --non prevista Abilità Operative ore U.D.2: Moto Condotti chiusi e aperti; liquidi reali nei condotti; equazione --conoscere i --Saper calcolare le stazionario dei di Bernoulli per un fluido reale; perdita di carico continua e contenuti teorici perdite di carico localizzata nei tubi circolari; calcolo del fattore di attrito per i della U.D. accidentali e continue fluidi nei condotti moti turbolenti e laminari; abaco di Moody; formula di Colebrook; tabelle e grafici per il calcolo delle perdite di 15 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 --calcolo delle perdite di carico sul banco-pompa centrifuga 22

9 Unità didattiche del 6 Abilità Operative ore Classificazione delle macchine idrauliche; prevalenza --conoscere i --saper colcolare la manometrica, prevalenza geodedica e totale; rendimenti e contenuti teorici prevalenza manometrica potenza di una turbopompa; curve caratteristiche; il della U.D. e totale di una pompa 10 fenomeno della cavitazione; altezza netta positiva di --saper scegliere il tipo di aspirazione. pompa in funzione del sistema idraulico U.D.1 macchine idrauliche principio di funzionemento U.D.2 funzionamento delle turbine idrauliche --calcolo della potenza assorbita; --calcolo della potenza idraulica; Abilità Operative ore 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 saper scegliere il tipo di turbina in funzione del salto geodedico a disposizione --non prevista 20