OBIETTIVI CONTENUTI PERIODO METODOLOGIA VALUTAZIONE

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1 BLOCCHI TEMATICI Dimensioni e unità di misura Forze e momenti Baricentro, momenti statici e momenti di inerzia OBIETTIVI CONTENUTI PERIODO METODOLOGIA VALUTAZIONE Acquisire la metodologia per l analisi dimensionale delle formule in uso. Sapere identificare gli elementi caratteristici di una forza; Essere in grado di determinare l intensità di una forza e saperlo rappresentare graficamente; Saper effettuare composizione e scomposizione di forze agenti su un piano; Essere in grado di determinare l intensità del momento di una forza, rispetto a un punto o asse; Saper determinare il momento risultante di un sistema di forze; Saper trasformare una forza in un sistema equivalente formato da una forza e da una coppia. Saper determinare il baricentro e i momenti quadratici di una superficie - unità di misura - sistemi di unità di misura - unità fondamentali ed unità derivate - forza, lavoro, energia, coppia, Potenza, pressione, grandezze specifiche ed angolari - forze - grandezze scalari e vettoriali - composizione e scomposizione di forze nel piano - teorema delle proiezioni - momento di una forza - teorema di Varignon - coppia di forze -coppia di trasporto e sistemi equivalenti -baricentro e momenti statici - teoremi di Pappo-Guldino - momenti e raggi di inerzia Trimestre Trimestre Trimestre luminosa, oltre a materiale relazioni prove scritte e relazioni su prove di laboratorio prove scritte 1

2 Equilibrio statico piana qualsiasi; Saper calcolare l area e il volume di figure di rivoluzione; Saper valutare la capacità di resistenza alle sollecitazioni esterne di una superficie piana in relazione al suo profilo. Saper determinare, dato un sistema di forze, il sistema equivalente costituito dalla sua risultante e dal momento risultante delle due forze rispetto ad un punto qualsiasi; Saper applicare le equazioni cardinali della Statica per verificare le condizioni di equilibrio di un sistema di forze nel piano; Saper calcolare le reazioni vincolari di un corpo rigido vincolato; - teorema di trasposizione audiovisivo. Dimostrazioni pratiche in laboratorio. - equilibrio di un corpo rigido - diagramma di corpo libero - vincoli - forze esterne (carichi e reazioni) - strutture labili, isostatiche e iperstatiche - determinazione delle reazioni vincolari Trimestre luminosa, oltre a materiale audiovisivo. Dimostrazioni pratiche in laboratorio. prove scritte e relazioni. Macchine semplici Saper identificare gli elementi caratteristici di una macchina semplice; Saper determinare l intensità della forza motrice in funzione della forza resistente e delle caratteristiche geometriche della macchina; - definizione - equilibrio delle macchine semplici ideali e vantaggio - leva - carrucola e paranco - verricello e argano - piano inclinato - cuneo - vite Pentamestre luminosa, oltre a materiale audiovisivo. Dimostrazioni pratiche in laboratorio. relazioni 2

3 Saper valutare il vantaggio di una macchina semplice e Cinematica, Dinamica resistenze passive composta. Saper analizzare i moti uniformi e uniformemente vari di un punto materiale lungo traiettorie rettilinee o circolari; Saper applicare le leggi che regolano il moto di un punto materiale; saper analizzare il moto piano dei punti di un corpo rigido per individuare il centro di istantanea rotazione; sapere analizzare il moto di un punto materiale in relazione alla forze agenti su di esso;saper applicare le leggi della Dinamica che regolano il moto di un punto materiale lungo traiettorie rettilinee o circolari; Saper valutare gli effetti prodotti dalla forza centrifuga sui veicoli in curva; sapere analizzare il moto dei corpi tenendo conto delle resistenze passive; Saper valutare gli effetti prodotti dalle resistenze passive su macchine e - moto traslazione - moto rotazionale - moto circolare - moto del corpo rigido - dinamica del moto di traslazione - dinamica del moto rotazionale - forza centrifuga e centripeta - attrito radente - attrito volente - resistenza del mezzo - forza motrice Pentamestre. Colloquio, test, verifiche scritte, relazioni su prove di laboratorio 3

4 meccanismi mediante i rendimenti. Macchine ed energia Le fonti di energia, fabbisogno, ambiente e risparmio energetico Conoscere la classificazione delle macchine a fluido; Sapere descrivere l attuale situazione energetica italiana, le fonti; - definizione di macchina: macchine a fluido, motrici, operatrici, trasformatrici, idrauliche e termiche - macchine volumetriche e dinamiche - motori endotermici ed esotermici - impianti - problema energetico - rendimento di una macchina - conservazione, forme e conversione dell energia - Exergia - rendimenti degli impianti termici - recupero dell energia termica - energia primaria - energia da fonti fossili - energia nucleare - energia dall acqua - energia solare - energia eolica - energia geotermica - energia dalle biomasse - energia dai rifiuti urbani - vettori energetici e celle a combustibile - fabbisogno di energia - inquinanti Pentamestre Pentamestre.. Colloquio, test, verifiche scritte, relazioni su prove di laboratorio Colloquio, test, verifiche scritte, relazioni su prove di laboratorio 4

5 Proprietà dei fluidi Saper identificare gli stati in cui si presenta la materia in natura; Essere capaci di calcolare massa volumica, densità e volume massico; Essere capaci di calcolare la pressione nei liquidi; attribuendo le unità di misura previste dal SI. - gas serra - qualità dell aria - risparmio energetico e cambiamenti climatici - cenni legislativi (ITA/UE) - definizione di fluido - viscosità - grandezze dei fluidi - comprimibilità Idrostatica e idrodinamica Sapere ricavare l andamento della pressione in un liquido in quiete e tracciare i grafici che lo rappresentano; Sapere definire e tracciare la linea dei carichi piezometrici; Sapere definire il concetto di spinta idrostatica su una superficie; Essere capace di calcolare la forza esercitata da un liquido su superfici piane e comunque orientate; Conoscere la teoria del galleggiamento dei corpi. Sapere definire i concetti di portata e di conservazione della massa; - pressione, principi di Pascal e dei vasi comunicanti - pressione relativa ed assoluta - misura della pressione - esperienza di Torricelli - diagramma delle pressioni - azione della pressione su una superficie - tipologie di spinta e calcolo - moto dei fluidi - conservazione della massa - conservazione dell energia - moto dei fluidi ideali nei condotti - teorema di Torricelli - misure di velocità con tubo di Pitot - moto dei fluidi 5

6 Sapere definire e distinguere i vari tipi di moto: vario, permanente, uniforme; Sapere calcolare la portata e la velocità per correnti in pressione; Sapere descrivere il principio di conservazione dell energia e saperlo applicare a un liquido in moto; Sapere enunciare il teorema di Bernulli; Sapere analizzare i singoli menbri del trinomio di Brulli; Sapere applicare il teorema di Bernulli ed eseguire calcoli sulle correnti liquide; Sapere applicare la formula di Torricelli per il moto di efflusso di un liquido attraverso un foro eseguito sulla parete di un recipiente; Sapere descrivere il principio di funzionamento del tubo di Venturi e del tubo di Pitot; Saper calcolare la velocità, la portata e la pressione in un condotto applicando la teoria Perdite di carico nei fluidi incomprimibili reali del tubo di Venturi. Saper definire la viscosità dal punto di vista formale e metodologico; Sapere descrivere l esperimento di Reynolds ed - fluidi incomprimibili reali nei condotti - perdite di carico continue - perdite di carico localizzate - misure di portata 6

7 Pompe essere capace di calcolare il relativo numero; Sapere definire e calcolare il raggio idraulico e le perdite di carico distribuite e localizzate; Sapere tracciare qualitativamente i grafici comprensivi delle perdite di carico relativi alle linee dei carichi totali e della linea piezometrica; Sapere utilizzare gli strumenti di misura per il calcolo dei parametri di un fluido in movimento in una condotta forzata. - venturimetri - boccaglio - diaframma Turbine idrauliche - classificazione - classificazioni - prevalenza, potenza e rendimenti - turbopompe - curve caratteristiche - coefficienti adimensionali - cenni pompe a stantuffo - pompe rotative: a palette, ingranaggi, pistoncini, lobi, a vite - accoppiamento pompa sistema idraulico - cavitazione e rimedi - scelta della pompa: tipo, velocità di rotazione, avviamento e pompe ermetiche - pale delle turbopompe 7

8 ed eoliche - caduta utile, rendimenti e potenza - curve caratteristiche - velocità e diametri specifici - macchine reversibili - turbine idrauliche ad azione - turbine idrauliche a reazione - equazione di Eulero - turbine eoliche Testi di riferimento: Testo: Meccanica macchine ed energia Vol. 1 Autore: Giorgio Cornetti- Editore: Il Capitello - I docenti: Prof. Renato Merighi Prof. Ing. Orazio Corradin Legnago

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