Classe: 3 - Competenze 2019/20 Meccanica, Macchine ed Energia. Specializzazione Meccanica, meccatronica ed energia.

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ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE «E.FERMI»

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Classe: 3° - Competenze 2019/20 Meccanica , Macchine ed Energia

Specializzazione Meccanica, meccatronica ed energia.

Articolazione: Energia

Monte ore annuo per la disciplina: 165

Unità di apprendimento n.1 STATICA

Prerequisiti Elementi di Fisica, di Trigonometria, di Geometria e

Matematica

Tempo 40 ore

Conoscenze Abilità

Concetto di vettore; operazioni sui vettori; Saper operare sui vettori;

Concetto di forza e coppia di forze; operazioni con forze e coppie di forze;

Saper operare con forze e coppie di forze;

Concetti geometrici relativi alle sezioni piane; momenti statici e di inerzia; baricentri;

Saper calcolare momenti statici e di inerzia, baricentri di figure piane anche complesse;

Vincoli elementari e reazioni vincolari in strutture isostatiche;

Saper determinare le reazioni vincolari di strutture isostatiche anche complesse soggette a carichi concentrati e distribuiti; saper individuare e schematizzare

correttamente i vincoli agenti su una struttura reale;

Unità di apprendimento Cinematica e dinamica

Prerequisiti Concetti base di cinematica.

Tempo 15 ore

Concetti di spazio, velocità e accelerazione.

Cinematica di moti di traslazione e rotazione. Calcolare i parametri principali cinematici e di un moto.

Dinamica di moti di traslazione e rotazione. Calcolare i parametri principali dinamici (forze e momenti) di un moto.

Concetti di lavoro, potenza di una forza e di un momento. Calcolare gli sviluppi di potenza e energia nei moti.

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Unità di apprendimento MACCHINE SEMPLICI

Prerequisiti Concetti base sui vettori;

Tempo 15 ore

Tipologia delle macchine semplici Saper calcolare le forze e momenti dato un carico da sollevare.

Unità di apprendimento IDRAULICA e MACCHINE A FLUIDO

Prerequisiti Unità di misura e concetto di pressione.

Tempo 62 ore

Equazione di Bernoulli Saper determinare le pressioni e velocità e portate in un impianto con fluido ideale.

Fluidi reali e perdite di carico Saper determinare le pressioni e velocità e portate in un impianto con fluido reale.

Scelta di una pompa Saper determinare prevalenza e portata di un apompa in un impianto. Saper ricavare i flussi di energia.

Impianto idroelettrico Saper il funzionamento di una centrale idroelettrica a pressione e ricavare i flussi di energia.

Laboratorio Saper realizzare impianti con tubazioni in acciaio zincato

e saldare ossiacetilenico.

Unità di apprendimento LABORATORIO

Prerequisiti Saldatura ossiacetilenica

Tempo 33 ore

Saldatura ad elettrodo (MMA) Sapere saldare piastre e tubi strutturali e tubi a tenuta.

Impianti con tubo in materiale polimerico. Saper effettuare le giunzioni con il materiale di laboratorio.

Conoscenze e abilità da condividere con altri dipartimenti

Le competenze attivate dal corso sono potenziate da un collegamento funzionale con il Dipartimento di Matematica, considerato che la progettazione meccanica rappresenta la fase terminale di un processo complesso e articolato che mobilita competenze trasversali dell'alunno prevalentemente nell'ambito logico, geometrico e matematico oltre che in quello delle scienze fisiche più in generale.

Abilità minime per il raggiungimento della sufficienza

Saper determinare le reazioni vincolari di semplici travi isostatiche;

Saper determinare il baricentro e il momento d’inerzia di sezioni semplici;

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Calcolare le forze e i momenti in gioco durante il transitorio di un moto.

Calcolare gli sviluppi di potenza ed energia nei moti;

Saper scegliere una pompa.

Saper calcolare la produzione di energia elettrica di un impianto idroelettrico.

Sapere saldare ossiacetilenico e realizzare un impianto in acciaio zincato a tenuta.

Metodologia

Le lezioni sono tenute in modalità induttiva e frontale: molto spazio è riservato alle esercitazioni, in cui sono svolti numerosi esempi applicativi.

Può costituire un utile ausilio l'utilizzo della lavagna luminosa (LIM) e del laboratorio di meccanica.

Verifica e valutazione

Per la verifica degli apprendimenti si ripone maggiore affidamento alla verifica scritta, nella quale viene richiesta all'allievo la risoluzione di problemi. Tali verifiche scritte possono essere integrate con verifiche orali.

Per la valutazione delle competenze si prendono in considerazione soprattutto i seguenti criteri:

• Correttezza di calcolo.

• Correttezza di svolgimento.

• Capacità di schematizzazione.

• Utilizzo delle corrette unità di misura.

• Prova comune.

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Classe: 4° - Competenze 2019/20 Meccanica , Macchine ed Energia

SPECIALIZZAZIONE MECCANICA, MECCATRONICA ED ENERGIA.

Monte ore annuo per la disciplina: 165

Unità di apprendimento DIMENSIONAMENTO E VERIFICA DI TRAVI

ISOSTATICHE

Prerequisiti Conoscenze e abilità afferenti l'Unità di apprendimento n.

1

Tempo 30 ore

Determinazione delle caratteristiche di sollecitazione NMT in una struttura isostatica;

Saper determinare le caratteristiche di sollecitazione NMT in una struttura isostatica;

Concetto di tensione interna normale e tangenziale; Saper determinare le tensioni interne determinate da sollecitazioni semplici;

Concetto di tensione ammissibile; Saper dimensionare e verificare strutture isostatiche semplici soggette a sollecitazioni semplici.

Unità di apprendimento VERIFICA/DIMENSIONAMENTO DI STRUTTURE

SEMPLICI.

Prerequisiti Conoscenze e abilità derivate dal 3° anno e dall’unità di

apprendimento precedente

Tempo 20 ore

Concetto di tensione composta. Dimensionare/verificare strutture, anche nello spazio,con sollecitazioni composte

Carico di punta: concetti base e metodi , di Rankine e Eulero.

Riconoscere il metodo più corretto per dimensionamento/verifica a carico di punta.

Dimensionare/verificare strutture semplici isostatiche a carico di punta con i metodi illustrati

Linea elastica Utilizzare le tabelle del manuale utilizzato per il calcolo di frecce, angoli.

Unità di apprendimento INERZIE

Prerequisiti Conoscenze e abilità derivate dal 3° anno.

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Tempo 10 ore

Inerzie nei moti traslatori e rotatori Saper calcolare le forze e le coppie d'inerzia anche in applicazioni pratiche (in particolare nei moti di sollevamento).

Unità di apprendimento TERMODINAMICA

Prerequisiti Concetti base di idrostatica.

Tempo 72 ore

Legge fondamentale dei gas. Calcolare pressioni, temperature, densità, etc di un gas ideale.

Primo principio della termodinamica Sapere applicare il principio in base all'applicazione sia per gas che liquidi.

Trasformazioni termodinamiche. Saper riconoscere le trasformazioni base (isobara, isoterma, etc) e calcolare le relative grandezze termodinamiche.

Motori a c.i. Funzionamento di un motore.

Prerequisiti Saldatura ossiacetilenica

Tempo 33 ore

Saldatura ad elettrodo (MMA) Sapere saldare piastre e tubi strutturali e tubi a tenuta.

Impianti con tubo in materiale polimerico. Saper effettuare le giunzioni con ilmateriale di laboratorio.

Conoscenze e abilità da condividere con altri dipartimenti

È ovvio che le competenze richieste nel corso si interscambiano in particolare con Disegno considerato che la

progettazione meccanica rappresenta la fase precedente di una messa in tavola di un disegno oppure la fase successiva in caso di una verifica strutturale e che le trasformazioni termodinamiche sono riprese nella progettazione di impianti.

Abilità minime per il raggiungimento della sufficienza

Saper verificare o dimensionare una struttura isostatica soggetta a sollecitazioni semplici.

Saper determinare le caratteristiche di sollecitazione NMT in una struttura isostatica.

Dimensionamento di una struttura sia a resistenza che a carico di punta.

Saper saldare ad elettrodo.

Saper unire tubi in materiale polimerico.

Saper applicare il primo principio della termodinamica.

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Metodologia

Le lezioni sono tenute in modalità induttiva e frontale: molto spazio è riservato alle esercitazioni in cui sono svolti numerosi esempi applicativi.

Può costituire un ausilio l'utilizzo di lavagna luminosa e del laboratorio per la parte concernente lo studio delle macchine idrauliche e termiche.

Verifica e valutazione

Per la verifica si pone maggiore attenzione alla verifica scritta in cui si chiede all'allievo la soluzione di problemi. Tali verifiche possono essere integrate con verifiche orali.

Per la valutazione si prendono in considerazione soprattutto i seguenti criteri:

• Prova comune.

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Classe: 5° - Competenze 2019/20 Meccanica , Macchine ed Energia

SPECIALIZZAZIONE MECCANICA, MECCATRONICA ED ENERGIA.

Unità di apprendimento TRASMISSIONI DI POTENZA

Prerequisiti Saper dimensionare/verificare una sezione con il metodo

delle tensioni ammissibili.

Tempo 48 ore

Parametri principali di:

• ingranaggi;

• trasmissione di cinghie.

Procedimento di dimensionamento e verifica.

Dimensionare/verificare ingranaggi a denti diritti, elicoidali,

Dimensionare/verificare trasmissioni a cinghia piana, trapezoidale e dentata.

Unità di apprendimento IMPIANTI A VAPORE

Prerequisiti Concetti base di pressione.

Tempo 32 ore

Diagramma di Mollier Saper tracciare una trasformazione sul grafico T-s o h—s.

Funzionamento di un impianto termoelettrico Saper analizzare i flussi di energia.

Unità di apprendimento MACCHINE A GAS

Prerequisiti Termodinamica

Tempo 49 ore

Ventilatore Saper scegliere un ventilatore in base all'impianto dove è

installato.

Compressori Sapere la differenza tra compressori volumetrici e

centrifughi, dove sono usati gli uni e gli altri.

Unità di apprendimento IMPIANTI A GAS

Prerequisiti Termodinamica.

Tempo 20 ore

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Grafico T-s Saper tracciare una trasformazione sul grafico.

Funzionamento di un impianto a gas. Saper analizzare i flussi di energia.

Unità di apprendimento IMPIANTI FRIGO

Prerequisiti Termodinamica

Tempo

Conoscenze

Grafico p-h Saper tracciare una trasformazione sul grafico.

Funzionamento di un impianto frigo Saper analizzare i flussi di energia e i principi di funzionamento.

Prerequisiti Saldatura a filo, TIG.

Tempo 33 ore

Saldatura a filo e TIG Sapere saldare piastre e tubi strutturali e tubi a tenuta.

Conoscenze e abilità da condividere con altri dipartimenti

È ovvio che le competenze richieste nel corso si interscambiano in particolare con Disegno considerato che la

progettazione meccanica rappresenta la fase precedente di una messa in tavola di un disegno oppure la fase successiva in caso di una verifica strutturale e che le trasformazioni termodinamiche sono riprese nella progettazione di impianti.

Abilità minime per il raggiungimento della sufficienza

Analizzare i flussi di energia negli impianti.

Scegliere le macchine adatte ad un impianto.

Dimensionare una trasmissione di potenza.

Metodologia

Le lezioni sono tenute in modalità induttiva e frontale: molto spazio è riservato alle esercitazioni in cui sono svolti numerosi esempi applicativi.

Può costituire un ausilio l'utilizzo di lavagna luminosa e del laboratorio per la parte concernente lo studio delle macchine idrauliche e termiche.

Verifica e valutazione

Per la verifica si pone maggiore attenzione alla verifica scritta in cui si chiede all'allievo la soluzione di problemi. Tali verifiche possono essere integrate con verifiche orali.

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Per la valutazione si prendono in considerazione soprattutto i seguenti criteri:

• Prova comune.