Date post: | 16-Feb-2019 |
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Programmazione modulare di Meccanica e Macchine a Fluido a.s. 2014-15 Indirizzo: Meccatronica classe Terza
Docenti prof.Rinaldi Angelo, prof Spinelli Raniero
Ore settimanali previste: 4ore – N.ro totale di ore 4x33= 132 ore
Prerequisiti per l'accesso al modulo 1: saper risolvere equazioni di 10 e di 20, semplici sistemi matematici e saper riconoscere l’ equazione di una retta e di una parabola
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
Modulo 1
Statica
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.
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 modulo 2: conoscenza dei contenuti del modulo 1; saper risolvere equazioni di 10 e di 20, semplici sistemi matematici
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
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
Prerequisiti per l'accesso al modulo 3 conoscenza dei contenuti dei modulo 1 e 2; saper risolvere equazioni di 10 e di 20
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
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 modulo 4: saper fare semplici equivalenze; saper risolvere le equazioni di primo grado
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
Modulo 4
Statica dei
fluidi
U.D.1classificazione delle
macchine a fluido
U.D.2fluidi e loro proprieta’
10
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
Prerequisiti per l'accesso al modulo 5 conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
Modulo 5
Dinamica dei fluidi incomprimibili
U.D.1 dinamica dei fluidi
incomprimibil
U.D.2moto stazionario dei fluidi nei
condotti
22 Gennaio-Marzo
--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
Prerequisiti per l’accesso al modulo 6: conoscenza dei contenuti dei moduli precedenti
N. modulo
Titolo Modulo Titolo unità didattiche in cui è diviso il
modulo Ore previste per modulo
Periodo mensile per modulo
Competenze
Modulo 6
Macchine idrauliche operatrici e motrici
U.D.1 macchine idrauliche principio
di funzionemento
U.D.2 funzionamento delle turbine
idrauliche
20
Marzo – aprile
--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
Unità didattiche del modulo N. 1
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze
Teoriche Abilità Operative N. ore
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 -
-- Saper comporre e scomporre una grandezza vettoriale, saper applicare il teorema di Varignon -- Saper ridurre un sistema di forze ad un punto
10
Attività di laboratorio: --non prevista
U.D.2: momenti
statici e baricentro
Calcolo delle coordinate del baricentro di figure
complesse, teoremi di Guldino.
-- Conoscere la definizione momento statico e dei teoremi di Guldino
- saper calcolare il baricentro di figure piane 10
Attività di laboratorio: --non prevista
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze
Teoriche Abilità Operative N. ore
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
15
Attività di laboratorio: -non prevista 35
Unità didattiche del modulo N. 2
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze
Teoriche Abilità Operative N. ore
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
-- 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
Attività di laboratorio: --non prevista 20
Unità didattiche del modulo N. 3
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze
Teoriche Abilità Operative N. ore
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.
--Conoscenza dei contenuti teorici della U.D.
--Saper applicare le leggi della dinamica
15
Attività di laboratorio: -non prevista
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze
Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.2: Attrito, resistenza del mezzo ed urti
Effetti delle resistenze passive; attrito di strisciamento; attrito volvente; resistenza del mezzo. Urto anelastico e urto elastico; calcolo delle velocità dopo l’urto, lavoro di deformazione.
--Conoscere la differenza tra attrito radente e volvente, conoscere i parametri che influenzano la resistenza del mezzo
-- Saper applicare le forze di attrito
10
Attività di laboratorio: non prevista 25
Unità didattiche del modulo N. 4
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.1
Classificazione
delle macchine a
fluido
Macchine operatrici e macchine motrici; macchine
idrauliche e macchine termiche; macchine volumetriche e
macchine dinamiche; motori a combustione esterna e
motori a combustione interna
--saper classificare le macchine a fluido
4
Attività di laboratorio: non prevista
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.2: Fluidi e
loro proprieta
Definizione di fluido; coefficiente di viscosità; sforzo di
taglio; massa volumica; comprimibilità dei fluidi; viscosità
cinematica; fluido reale e fluido ideale; Forze in un fluido in
quiete; pressione e principio di Pascal; variazione della
pressione al variare della profondità; spinta di Archimede;
--conoscere le principali proprietà dei fluidi
--Saper consultare le tabelle per ricavare le caratteristiche principali dei fluidi --saper calcolare la spinta di Archimede
6
Attività di laboratorio: --non prevista
10
Unità didattiche del modulo N. 5
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.1: Dinamica
dei fluidi
incomprimibili
Moto laminare e moto turbolento; equazione di Bernoulli per un fluido ideale e sua rappresentazione: linea piezometrica, linea dei carichi totali; teorema di Torricelli; il coefficiente di contrazione, di velocità e di efflusso
--saper classificare i tipi di moto --conoscere i contenuti teorici della U.D.
--sapere applicare il teorema di Bernoulli --saper tracciare la linea piezometrica e quella dei carichi totali
7
Attività di laboratorio: --non prevista
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.2: Moto
stazionario dei
fluidi nei condotti
Condotti chiusi e aperti; liquidi reali nei condotti; equazione di Bernoulli per un fluido reale; perdita di carico continua e localizzata nei tubi circolari; calcolo del fattore di attrito per i moti turbolenti e laminari; abaco di Moody; formula di Colebrook; tabelle e grafici per il calcolo delle perdite di 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
--conoscere i contenuti teorici della U.D.
--Saper calcolare le perdite di carico accidentali e continue
15
Attività di laboratorio: --calcolo delle perdite di carico sul banco-pompa centrifuga
22
Unità didattiche del modulo N. 6
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.1 macchine
idrauliche principio
di funzionemento
Classificazione delle macchine idrauliche; prevalenza manometrica, prevalenza geodedica e totale; rendimenti e potenza di una turbopompa; curve caratteristiche; il fenomeno della cavitazione; altezza netta positiva di aspirazione.
--conoscere i contenuti teorici della U.D.
--saper colcolare la prevalenza manometrica e totale di una pompa --saper scegliere il tipo di pompa in funzione del sistema idraulico
10
Attività di laboratorio: --calcolo della potenza assorbita;
--calcolo della potenza idraulica;
Titolo U.D. Contenuti Conoscenze Teoriche Abilità Operative N. ore
U.D.2
funzionamento delle
turbine idrauliche
Turbine idrauliche ad azione (Pelton): descrizione, turbine idrauliche a reazione: descrizione della turbina Francis e della turbina assiale Kaplan;.
--conoscere i contenuti teorici della U.D.
--saper scegliere il tipo di turbina in funzione del salto geodedico a disposizione
10
Attività di laboratorio: --non prevista 20